【Linux网络编程】- 聊天系统 1.0版本

一：主要流程

服务器：

1.socket函数网络初始化(判断网络是否可行)

2.bind函数网络IP地址端口号绑定

3.listen函数端口监听是否有客户端连接
4.accept函数做客户端连接动作

5.每一个acceptfd(连接成功的客户端)都有一个线程为其服务[创建线程]

6.read读取客户端请求

7.业务分析

8.write结果

客户端：

1.socket函数网络初始化(判断网络是否可行)

2.connect函数给一个ip地址和端口号，主动连接服务器

3.创建两个线程一个线程复杂度一个线程负责写必须实现读和写操作不能相互影响读写必须分开执行读和写异步处理

4.读到服务器反馈结果做相应UI显示处理

自定义通信协议：定长包头 + 不定长包体

读两次 = 第一次读头根据头的类型再读一次体

发一次=利用内存拷贝将头和体结构体拷贝一个char buf[]数组

服务器：读请求分析请求并处理写反馈结果

客户端：发送请求读取反馈结果 UI显示结果

二：结果演示

首先打开服务器

开启两个客户端，分别输入账号和密码

服务器上可以看到用户数量为2

输入接收者账号后，可以发送消息，如左边窗口，输入1002，输入你好。

右边窗口可以看到：1001对我说你好

同理，右边窗口输入接收者账号后，也可以发送消息，如右边窗口，输入1001，输入你也好

左边窗口就可以看到：1002对我说你也好

当然，一人也可以发送多条信息，模拟现实中的QQ聊天

三：完整代码

服务器：

#include<iostream>
#include <sys/types.h>         
#include <sys/socket.h>
#include<stdio.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<pthread.h>
#include<map>
#include"protocol.h"

using namespace std;

map<int, int> onlineUser;

void* pthread_function(void* pv)
{
	char buf[300] = { 0 };
	HEAD head = { 0 };
	USER user = { 0 };
	BACKMSG back = { 0 };
	CHATMSG msg = { 0 };
	int fd = *(int*)pv;

	while (1)
	{
		int res = read(fd, &head, sizeof(HEAD));
		cout << "服务器读头 收到res = " << res << endl;

		if (head.businessType == 1)
		{
			res = read(fd, &user, head.businessLeg);
			cout << "服务器读头 收到res = " << res << endl;

			//正常需要执行数据库的查询操作判断账号密码是否正确，这里暂且省略
			//这里模仿已经登录成功，保存用户
			onlineUser[user.name] = fd;
			cout <<"onlineUser.size = " << onlineUser.size() << endl;

			bzero(&head, sizeof(HEAD));

			back.flag = 1;
			strcpy(back.message, "登录成功");

			head.businessType = 1;
			head.businessLeg = sizeof(BACKMSG);

			memcpy(buf, &head, sizeof(HEAD));
			memcpy(buf + sizeof(HEAD), &back, sizeof(BACKMSG));

			res = write(fd, buf, sizeof(HEAD) + sizeof(BACKMSG));
			cout << "服务器登录反馈 res = " << res << endl;
			bzero(buf, sizeof(buf));
		}
		else if(head.businessType == 2)
		{
			res = read(fd, &msg, head.businessLeg);
			cout << "服务器读头 收到res = " << res << endl;
			cout << "接收者： fd = " << onlineUser[msg.rcvid] << endl;

			bzero(&head, sizeof(HEAD));

			head.businessType = 2;
			head.businessLeg = sizeof(CHATMSG);

			memcpy(buf, &head, sizeof(HEAD));
			memcpy(buf + sizeof(HEAD), &msg, sizeof(CHATMSG));

			res = write(onlineUser[msg.rcvid],buf,sizeof(HEAD)+ sizeof(CHATMSG));
			cout << "服务器发送给接收者：res = " << res << endl;
			res = write(fd, buf, sizeof(HEAD) + sizeof(CHATMSG));
			cout << "服务器发送给发送者：res = " << res << endl;
		}
	}
}

int main()
{
	pthread_t threadid;
	pid_t pid = 0;
	char buf[50] = { 0 };
	struct sockaddr_in addr;
	int len = 0;
	int acceptfd = 0;

	//初始化网络 识别当前计算机是否可以联网
	//第一个参数：采用IPV4 IP地址 第二个参数：网络分配TCP 
	int socketfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (socketfd == -1)
	{
		perror("socket error");
	}
	else
	{
		cout << "socketfd = " << socketfd << endl;
		//确定用IPV4地址
		addr.sin_family = AF_INET;
		//服务器开放自己的IP地址给客户端连接使用   INADDR_ANY生成默认的可以联网的IP地址
		addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
		//绑定服务器端口号0-65535  10000以下系统默认使用
		addr.sin_port = htons(10086);

		len = sizeof(addr);

		//bind 绑定ip地址 绑定端口号
		if (bind(socketfd, (struct sockaddr*)&addr, len) == -1)
		{
			perror("bind error");
		}

		if (listen(socketfd, 10) == -1)
		{
			perror("listen error");
		}

		cout << "网络搭建成功" << endl;

		while (1)
		{
			cout << "服务器等待客户端连接........." << endl;
			//服务器等待客户端连接 阻塞式函数 acceptfd在服务器代表已经连接成功的客户端
			acceptfd = accept(socketfd, NULL, NULL);

			cout << "有客户端成功连接 acceptfd = " << acceptfd << endl;

			pthread_create(&threadid, NULL, pthread_function, &acceptfd);
			
		}
	}
	return 0;
}

自定义通信协议

#pragma once
//通用的通信协议 头
typedef struct head
{
	int businessType;//业务类型
	int businessLeg;//协议体长度
}HEAD;

typedef struct user
{
	int name;//账号
	char pass[20];//密码
}USER;

typedef struct chatmsg
{
	int sendid;//聊天发送者
	int rcvid;//聊天接收者
	char contenxt[150];//聊天内容
}CHATMSG;

typedef struct backmsg
{
	int flag;//业务结果
	char message[20];//业务反馈内容
}BACKMSG;

客户端：

#include<iostream>
#include <sys/types.h>         
#include <sys/socket.h>
#include<stdio.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<pthread.h>
#include"protocol.h"

using namespace std;

bool isLogin = false;
int self = 0;

void* read_function(void* pv)
{
	HEAD head = { 0 };
	BACKMSG back = { 0 };
	CHATMSG msg = { 0 };
	int fd = *(int*)pv;
	while (1)
	{
		int res = read(fd,&head,sizeof(HEAD));
		cout << "客户端读头 res = " << res << endl;

		if (head.businessType == 1)
		{
			res = read(fd, &back, sizeof(BACKMSG));
			cout << "客户端读体 res = " << res << endl;
			cout << "客户端读到登录结果 back.message = " << back.message << endl;
			isLogin = true;
		}
		else if (head.businessType == 2)
		{
			res = read(fd, &msg, sizeof(CHATMSG));
			cout << "客户端读体 res = " << res << endl;

			if (msg.sendid == self)
			{
				cout << "我说：" << msg.contenxt << endl;
			}
			else if(msg.rcvid == self)
			{
				cout << msg.sendid << "对我说：" << msg.contenxt << endl;
			}
		}
	}
}

void* write_function(void* pv)
{
	char buf[300] = { 0 };
	int fd = *(int*)pv;
	HEAD head = { 0 };
	USER user = { 0 };
	CHATMSG msg = { 0 };
	int res = 0;
	while (1)
	{
		if (isLogin == false)
		{
			cout << "请输入账号：" << endl;
			cin >> user.name;
			cout << "请输入密码：" << endl;
			cin >> user.pass;

			self = user.name;

			head.businessType = 1;
			head.businessLeg = sizeof(user);

			memcpy(buf, &head,sizeof(HEAD));
			memcpy(buf+ sizeof(HEAD), &user, sizeof(USER));

			res = write(fd, buf, sizeof(HEAD) + sizeof(USER));
			cout << "客户端发送 res = " << res << endl;
			bzero(buf, sizeof(buf));

			cout << "可以开始聊天" << endl;
		}
		else if(isLogin == true)
		{
			bzero(&head, sizeof(HEAD));
			//cout << "请输入发送者账号：" << endl;
			//cin >> msg.sendid;
			msg.sendid = self;
			cout << "请输入接收者账号：" << endl;
			cin >> msg.rcvid;
			cout << "请输入内容：" << endl;
			cin >> msg.contenxt;

			head.businessType = 2;
			head.businessLeg = sizeof(CHATMSG);

			memcpy(buf, &head, sizeof(HEAD));
			memcpy(buf + sizeof(HEAD), &msg, sizeof(CHATMSG));

			res = write(fd, buf, sizeof(HEAD) + sizeof(CHATMSG));
			cout << "客户端发送 res = " << res << endl;
			bzero(buf, sizeof(buf));
		}
		sleep(2);
	}
}

int main()
{
	pthread_t readthread = 0;
	pthread_t wrtiethread = 0;

	struct sockaddr_in addr;
	int len = 0;
	//初始化网络 识别当前计算机是否可以联网
	//第一个参数：采用IPV4 IP地址 第二个参数：网络分配TCP 
	int socketfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	cout << "客户端 socketfd = " << socketfd << endl;
	if (socketfd == -1)
	{
		perror("socket error");
	}
	else
	{
		//确定用IPV4地址
		addr.sin_family = AF_INET;
		//客户端主动寻找服务器IP地址 127.0.0.1本机回环地址 192.168.75.128
		addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.75.128");
		//绑定服务器端口号0-65535  10000以下系统默认使用
		addr.sin_port = htons(10086);

		len = sizeof(addr);

		//主动去连接服务器 IP和端口
		if (connect(socketfd, (struct sockaddr*)&addr, len) == -1)
		{
			perror("connect error");
		}
		else
		{
			cout << "客户端连接服务器成功" << endl;
		}

		pthread_create(&readthread, NULL, read_function, &socketfd);
		pthread_create(&wrtiethread, NULL, write_function, &socketfd);

		while (1)
		{
		}
	}

	return 0;
}

自定义通信协议

#pragma once
//通用的通信协议 头
typedef struct head
{
	int businessType;//业务类型
	int businessLeg;//协议体长度
}HEAD;

typedef struct user
{
	int name;//账号
	char pass[20];//密码
}USER;

typedef struct chatmsg
{
	int sendid;//聊天发送者
	int rcvid;//聊天接收者
	char contenxt[150];//聊天内容
}CHATMSG;

typedef struct backmsg
{
	int flag;//业务结果
	char message[20];//业务反馈内容
}BACKMSG;

服务器和客户端 .h文件是一样的。

注意点：VS默认不识别多线程，需要右键工程属性，链接器 - 命令行 - pthread ，才可以正常运行程序，对于自定通信协议.h和添加多线程命令，对于服务器和客户端工程，都需要进行相应操作。

【Linux网络编程】- 聊天系统 1.0版本

一：主要流程​​​​​​​

二：结果演示

三：完整代码

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