基于Linux的TCP网络聊天室
1.实验项目名称:基于Linux的TCP网络聊天室
2.实验目的:通过TCP完成多用户群聊和私聊功能。
3.实验过程:
通过socket建立用户连接并传送用户输入的信息,分别来写客户端和服务器端,利用多线程来实现多用户模式,服务器端随时准备接收客户端发送的消息,并判断该消息类型(私聊或群聊)来进行对应的转发工作,客户端随时接受来自服务器端的消息,从而实现消息的同步。
(1)开启服务器。
(2)开启客户端,输入用户昵称,客户端开始与服务器建立连接。
(3)群聊功能,一名用户发送消息,聊天室的其他成员均可收到此消息。
(4)私聊功能,一位用户@其他用户,则此消息只有被@的用户可以收到。
用户的信息借助结构体来存放,群聊功能通过遍历结构体,把消息发送给每一名用户,私聊功能通过对用户所发消息进行判断,若消息中存在@其他用户则把该消息私发给指定用户。
另外,私聊功能函数可以进行对各种@操作的判断,如用户所@的人不存在,则把此消息作为群消息发出,@其他用户后没有添加空格,则把此消息视为群发消息。
源码:
头文件
- 1 //header.h
- 2 #ifndef _A_H
- 3 #define _A_H
- 4 #include <stdio.h>
- 5 #include <pthread.h>
- 6 #include <sys/socket.h>
- 7 #include <netinet/in.h>
- 8 #include <arpa/inet.h>
- 9 #include <stdlib.h>
- 10 #include <unistd.h>
- 11 #include <string.h>
- 12 #include <signal.h>
- 13 #include <pthread.h>
- 14 struct client{
- 15 char name[30]; //客户端名字
- 16 int fds; //客户端socket描述符
- 17 };
- 18 struct client c[100]={0};//接收客户端100个
- 19 int in; //数组下标
- 20 char *IP ="127.0.0.1"; //ip
- 21 short PORT=10222;
- 22 char NAME[20]={}; //@的名字
- 23 int FLAG=0; //标记是群发还是私聊
- 24 #endif
服务器端
- 1 //tcp_s.c
- 2 #include "header.h"
- 3 int sockfd; //服务器socket
- 4 char tempName[20]={};
- 5 //初始化服务器网络
- 6 void init(){
- 7 printf("start chat room...");
- 8 sockfd = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
- 9 if(sockfd == -1){
- 10 perror("create socket false\n");
- 11 exit(-1);
- 12 }
- 13 struct sockaddr_in addr; //网络通信地址结构
- 14 addr.sin_family = PF_INET; //协议簇
- 15 addr.sin_port = htons(PORT); //端口
- 16 addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP); //IP地址
- 17 if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr)) == -1){
- 18 perror("bind false\n");
- 19 exit(-1);
- 20 }
- 21 if(listen(sockfd,100) == -1){
- 22 perror("Setup listening failed\n");
- 23 exit(-1);
- 24 }
- 25 printf("Server initialization succeeded!\n");
- 26 }
分发消息
- 1 void SendMessage(char *msg){
- 2 int flag=0; //标记@符号是否为私聊
- 3 int exit=0; //比较@的用户是否存在
- 4 int i=0,j=0;
- 5 while(msg[i]!=':'){
- 6 if(i>=strlen(msg))
- 7 break;
- 8 i++;
- 9 } //找到@符号位置
- 10 if(msg[i+1] == '@'){
- 11 i++;
- 12 while(msg[i]!=32){
- 13 if(i>=strlen(msg)){ //@符号不是私聊作用
- 14 flag=1;
- 15 break;
- 16 }
- 17 NAME[j]=msg[i+1];
- 18 i++;
- 19 j++;
- 20 }
- 21 if(flag){ //群发
- 22 for(i=0;i<in;i++){
- 23 printf("send to %d\n",c[i].fds);
- 24 send(c[i].fds,msg,strlen(msg),0);
- 25 }
- 26 }
- 27 else{ //私发
- 28 for(i=0;i<in;i++){
- 29 int k=0;
- 30 for(k=0;k<strlen(NAME)-1;k++){
- 31 tempName[k]=NAME[k];
- 32 }
- 33 if(strcmp(c[i].name,tempName)==0){
- 34 send(c[i].fds,msg,strlen(msg),0);
- 35 exit=1;
- 36 break;
- 37 }
- 38 }
- 39 }
- 40 }
- 41 else{
- 42 exit = 1;
- 43 for(i=0;i<in;i++){
- 44 printf("send to %d\n",c[i].fds);
- 45 send(c[i].fds,msg,strlen(msg),0);
- 46 }
- 47 }
- 48 if(exit == 0){
- 49 for(i=0;i<in;i++){
- 50 printf("send to %d\n",c[i].fds);
- 51 send(c[i].fds,msg,strlen(msg),0);
- 52 }
- 53 }
- 54 }
线程函数中进行通信/接收客户端消息,分发给所有客户端
- 1 void *server_thread(void *p){
- 2 char name[30]={};
- 3 if(recv(c[in].fds,name,sizeof(name),0)>0){
- 4 name[strlen(name)]='\0';
- 5 strcpy(c[in].name,name);
- 6 }
- 7 in++;
- 8 char tip[100]={};
- 9 sprintf(tip,"%s join in the chat room\n",c[in-1].name);
- 10 SendMessage(tip);
- 11 int fd = *(int*)p;
- 12 printf("pthread = %d\n",fd);
- 13 while(1){
- 14 char buf[100]={};
- 15 if(recv(fd,buf,sizeof(buf),0) == 0){
- 16 //表示退出连接
- 17 printf("fd = %d left the chat room\n",fd);
- 18 int i,j;
- 19 char name[20]={};
- 20 int flag = 1;
- 21 for(i=0;i<in;i++){
- 22 if(c[i].fds == fd){
- 23 strcpy(name,c[i].name);
- 24 i++;
- 25 flag = 0;
- 26 }
- 27 if(flag != 1){
- 28 c[i-1].fds = c[i].fds;
- 29 strcpy(c[i-1].name,c[i].name);
- 30 }
- 31 }
- 32 c[i].fds = 0;
- 33 strcpy(c[i].name,"");
- 34 in--;
- 35 char msg[100];
- 36 sprintf(msg,"%s left the chat room\n",name);
- 37 SendMessage(msg);
- 38 close(fd);
- 39 break;
- 40 }
- 41 SendMessage(buf);
- 42 }
- 43 }
等待客户端连接,启动服务器的服务
- 1 void server(){
- 2 printf("Server starts service!\n");
- 3 while(1){
- 4 struct sockaddr_in fromaddr; //存储客户端通信地址
- 5 socklen_t len = sizeof(fromaddr);
- 6 int fd = accept(sockfd,(struct sockaddr*)&fromaddr,&len);
- 7 if(fd == -1){
- 8 perror("Client connection failed!\n");
- 9 continue;
- 10 }
- 11 c[in].fds = fd;
- 12 pthread_t pid;
- 13 pthread_create(&pid,0,server_thread,&fd);
- 14 }
- 15 }
- 16 void sig_close(){
- 17 close(sockfd);
- 18 printf("Server close\n");
- 19 exit(0);
- 20 }
- 21 int main()
- 22 {
- 23 signal(SIGINT,sig_close);
- 24 init();
- 25 server();
- 26 return 0;
- 27 }
客户端
- 1 //tcp_c.c
- 2 #include "header.h"
- 3 char name[30]; //name
- 4 int sockfd; //客户端socket
- 5 int mutax=0; //互斥变量
- 6 void init(){
- 7 printf("Client starts\n");
- 8 sockfd =socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
- 9 struct sockaddr_in addr;
- 10 addr.sin_family =PF_INET;
- 11 addr.sin_port=htons(PORT);
- 12 addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(IP);
- 13 if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof (addr))==-1){
- 14 perror("connect failed\n");
- 15 exit(-1);
- 16 }
- 17 }
通信
- 1 void start(){
- 2 pthread_t pid;
- 3 void* receive_thread(void*);
- 4 pthread_create(&pid,0,receive_thread,0);
- 5 while(1){
- 6 char buf[100]={};
- 7 gets(buf);
- 8 char msg[100]={};
- 9 if(mutax){
- 10 mutax=0;
- 11 continue;
- 12 }
- 13 sprintf(msg,"%s said:%s",name,buf);
- 14 send(sockfd,msg,strlen(msg),0);
- 15 }
- 16
- 17 }
- 18 void* receive_thread(void *p){
- 19 while(1){
- 20 char buf[100]={};
- 21 if(recv(sockfd,buf,sizeof(buf),0)<=0){
- 22 break;
- 23 }
- 24 printf("%s\n",buf);
- 25 }
- 26 }
- 27 void sig_close(){
- 28 close(sockfd);
- 29 exit(0);
- 30 }
- 31 int main(){
- 32 signal(SIGINT,sig_close);
- 33 printf("Please input your name:");
- 34 scanf("%s",name);
- 35 mutax=1;
- 36 init();
- 37 if(mutax)
- 38 send(sockfd,name,strlen(name),0);
- 39 start();
- 40 return 0;
- 41 }
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