利用Linux实现基于TCP模式的网络聊天程序

主要完成的两大组成部分为：服务器和客户端。

服务器程序主要负责监听客户端发来的消息。 客户端需要登录到服务器端才可以实现正常的聊天功能。该程序是利用进程以及共享内存来实现群发送消息的。

以下简单分析一下服务器端和客户端两个方面所要完成的任务。

服务器的主要功能如下：

在特定的端口上进行监听，等待客户端的连接。 用户可以配置服务器端的监听端口。 向连接的客户端发送登录成功信息。 向已经连接到服务器的客户端的用户发送系统消息。 使用TCP多线程并发服务器，向在线的所有客户端发送消息

客户端的主要功能如下：

客户端传参输入IP和端口号以及用户名进行注册 连接到已经开启的服务的服务端 用户可以向所有人发送信息 用户可以接受服务器发送的系统消息

服务器功能描述

服务器主要是负责监听客户端发送来的消息，利用TCP线程并发服务器模型实现对客户端的监听接收。

服务器程序的作用为：初始化服务器程序，持续监听一个固定的端口，收到客户的连接后建立一个socket连接，与客户进行通信和信息处理，接收客户通过socket连接发送来的数据，创建一个新的socket；通过socket连接与客户通信，进行响应处理，并返回结果，通信结束后终端与客户的连接(关闭socket);主要的过程为服务器创建一个共享内存空间函数，以及客户端简单的界面，利用套接字模型机制实现服务器简易模型的实现，利用 socket()创建流式套接字，并可以返回套接自号；利用bind()实现套接字与本地地址相连，listen()通知TCP服务器准备好监听客户端的连接，accept()接收连接，等待客户端的连接，建立连接之后accept返回新的标识客户端的套接字，运用多线程以及recv()/send()接收发送数据；

客户端功能描述

客户端主要用来向服务器端发送数据，客户端程序的作用：初始化客户程序，连接到某个服务器上，建立socket连接，通过socket连接向服务器发送请求信息，通信结束后中断与客户的连接。主要的实现步骤为：需要定义运行时候需要的参数，同样利用socket()建立流式套接字，返回套接字号，connect()将套接字与远程主机连接，recv()和send()将套接字上的读写数据进行发送与接收，close()关闭套接字，关闭对话。

c.c

#include

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#include

#include #include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define SIZE 1024

int main(int argc, char *argv[])

{

pid_t pid;

int sockfd,confd;

char buffer[SIZE],buf[SIZE];

struct sockaddr_in server_addr;

struct sockaddr_in client_addr;

struct hostent *host;

short port;

char *name;

//四个参数

if(argc!=4)

{

fprintf(stderr,"Usage:%s hostname an",argv[0]);

exit(1);

}

//使用hostname查询host 名字

if((host=gethostbyname(argv[1]))==NULL)

{

fprintf(stderr,"Gethostname errorn");

exit(1);

}

port=atoi(argv[2]);

name=argv[3];

/*客户程序开始建立 sockfd描述符 */

if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)

{

fprintf(stderr,"Socket Error:%san",strerror(errno));

exit(1);

} else{

printf("Socket successful!n");

}

/*客户程序填充服务端的资料 */

bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); // 初始化,置0

server_addr.sin_family=AF_INET; // IPV4

server_addr.sin_port=htons(port); // (将本机器上的short数据转化为网络上的short数据)端口号

server_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr); // IP地址

/* 客户程序发起连接请求 */

if(confd=connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1)

{

fprintf(stderr,"Connect Error:%san",strerror(errno));

exit(1);

}else{

printf("Connect successful!n");

}

/*将客户端的名字发送到服务器端*/

send(sockfd,name,20,0);

/*创建子进程，进行读写操作*/

pid = fork();//创建子进程

while(1)

{

/*父进程用于发送信息*/

if(pid > 0)

{

/*时间函数*/

struct tm *p;

time(&timep);

p = localtime(&timep);

strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y/%m/%d %H:%M:%S", p);

/*输出时间和客户端的名字*/

strcat(buffer," nt昵称 ->");

strcat(buffer,name);

strcat(buffer,":ntt ");

memset(buf,0,SIZE);

fgets(buf,SIZE,stdin);

/*对客户端程序进行管理*/

if(strncmp("e",buf,1)==0)

{

printf("该客户端下线...n");

strcat(buffer,"退出聊天室！");

if((send(sockfd,buffer,SIZE,0)) <= 0)

{

perror("error send");

}

close(sockfd);

sockfd = -1;

exit(0);

}else

{

strncat(buffer,buf,strlen(buf)-1);

strcat(buffer,"n");

if((send(sockfd,buffer,SIZE,0)) <= 0)

{

perror("send");

}

}

}

else if(pid == 0)

{

/*子进程用于接收信息*/

memset(buffer,0,SIZE);

if(sockfd > 0)

{

if((recv(sockfd,buffer,SIZE,0)) <= 0)

{

close(sockfd);

exit(1);

}

printf("%sn",buffer);

}

}

} close(sockfd);

return 0;

}

s.c

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include#define PORT 4395

#define SIZE 1024

#define SIZE_SHMADD 2048

#define BACKLOG 3

int sockfd;

int fd[BACKLOG];

int i=0;

/*********套接字描述符*******/

int get_sockfd()

{ struct sockaddr_in server_addr; if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) { fprintf(stderr,"Socket error:%sna",strerror(errno)); exit(1); }else{

printf("Socket successful!n"); } /*sockaddr结构 */

bzero(&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in));

server_addr.sin_family=AF_INET;

server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);

server_addr.sin_port=htons(PORT);

/*绑定服务器的ip和服务器端口号*/

if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1)

{ fprintf(stderr,"Bind error:%sna",strerror(errno));

exit(1);

} else{printf("Bind successful!n"); }

/* 设置允许连接的最大客户端数 */

if(listen(sockfd,BACKLOG)==-1)

{ fprintf(stderr,"Listen error:%sna",strerror(errno)); exit(1); } else{

printf("Listening.....n"); }

return sockfd;

}

/*创建共享存储区*/

int shmid_create()

{ int shmid; if((shmid = shmget(IPC_PRIVATE,SIZE_SHMADD,0777)) < 0) { perror("shmid error!"); exit(1); }

Else printf("shmid success!n");

return shmid;

}

int main(int argc, char *argv[]) { char shmadd_buffer[SIZE_SHMADD],buffer[SIZE]; struct sockaddr_in client_addr;

int sin_size;

pid_t ppid,pid; int new_fd;

int shmid;

char *shmadd;

/***********共享内存**************/

shmid = shmid_create();

//映射共享内存

shmadd = shmat(shmid, 0, 0);

/*****创建套接字描述符***********/

int sockfd = get_sockfd();

/*循环接收客户端*/

while(1)

{ /* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接 */

sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);

if((new_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)(&client_addr),&sin_size))==-1)

{ fprintf(stderr,"Accept error:%sna",strerror(errno)); exit1); }else{printf("Accept successful!n"); }

fd[i++] = new_fd;

printf("n已连接了客户端%d : %s:%d n",i , inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));

/*把界面发送给客户端*/

memset(buffer,0,SIZE);

strcpy(buffer,"n——————————————————Welecom come char ———————————————————————n");

send(new_fd,buffer,SIZE,0);

//创建子进程客户端

ppid = fork(); if(ppid == 0)

{

//将加入的新客户发送给所有在线的客户端/

recv(new_fd,buffer,SIZE,0);

strcat( buffer," 进入了聊天室....");

for(i=0;i 0)

{

//父进程用于接收信息/

memset(buffer,0,SIZE);

if((recv(new_fd,buffer,SIZE,0)) <= 0)

{

close(new_fd);

exit(1); }

memset(shmadd, 0, SIZE_SHMADD);

strncpy(shmadd, buffer, SIZE_SHMADD);//将缓存区的客户端信息放入共享内存里

printf(" %sn",buffer);

}

if(pid == 0)

{

//子进程用于发送信息/

sleep(1);//先执行父进程

if(strcmp(shmadd_buffer,shmadd) != 0)

{

strcpy(shmadd_buffer,shmadd);

if(new_fd > 0)

{

if(send(new_fd,shmadd,strlen(shmadd),0) == -1)

{

perror("send");

}

memset(shmadd, 0, SIZE_SHMADD);

strcpy(shmadd,shmadd_buffer);

}

}

}

}

}

} free(buffer);

close(new_fd);

close(sockfd);

return 0;

}

服务器进行编译执行

客户端进行编译执行

服务器出现结果

另外打开一个终端执行对客户端代码编译执行