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网络聊天室

一、项目要求

利用UDP协议，实现一套聊天室软件。服务器端记录客户端的地址，客户端发送消息后，服务器群发给各个客户端软件。

问题思考

  • 客户端会不会知道其它客户端地址？

UDP客户端不会直接互连，所以不会获知其它客户端地址，所有客户端地址存储在服务器端。

  • 有几种消息类型？
  • 登录：服务器存储新的客户端的地址。把某个客户端登录的消息发给其它客户端。
  • 聊天：服务器只需要把某个客户端的聊天消息转发给所有其它客户端。
  • 退出：服务器删除退出客户端的地址，并把退出消息发送给其它客户端。
  • 服务器如何存储客户端的地址？

数据结构可以选择线性数据结构

链表节点结构体：

structnode{

  1.     structsockaddr_in addr;//data   memcmp
  3.     structnode*next;

};

消息对应的结构体(同一个协议)

typedefstructmsg_t

{

  1. int type;//'L' C  Q    enum un{login,chat,quit};
  3. char name[32];//用户名
  5. char text[128];//消息正文

}MSG_t;

intmemcmp(voids1,voids2,int size)

  • 客户端如何同时处理发送和接收？

客户端不仅需要读取服务器消息，而且需要发送消息。读取需要调用recvfrom，发送需要先调用gets，两个都是阻塞函数。所以必须使用多任务来同时处理，可以使用多进程或者多线程来处理。

二、程序流程图

服务器端

​

客户端

​三、代码实现

server.c代码部分：

  1. #include<stdio.h>
  2. #include <sys/types.h>      
  3. #include <sys/socket.h>
  4. #include <arpa/inet.h>
  5. #include <sys/socket.h>
  6. #include <netinet/in.h>
  7. #include <netinet/ip.h> 
  8. #include<unistd.h>
  9. #include<arpa/inet.h>
  10. #include<string.h>
  11. #include<stdlib.h>
  12. #include <sys/wait.h>
  13. #include<dirent.h>
  14. #include<sys/stat.h>
  15. #include<signal.h>
  16. #include <pthread.h>
  18. struct sockaddr_in serveraddr,caddr;
  19. enum type_t//枚举
  20. {
  21.     Login,
  22.     Chat,
  23.     Quit,
  24. };
  25. typedef struct MSG
  26. {
  27.     char type;//L C Q
  28.     char name[32];//
  29.     char text[128];//
  30. }msg_t;
  32. typedef struct NODE//链表
  33. {
  34.     struct sockaddr_in caddr;
  35.     struct NODE *next;
  36. }node_t;
  38. node_t *create_node(void)//建头节点
  39. {
  40.     node_t *p=(node_t *)malloc(sizeof(node_t));
  41.     if(p==NULL)
  42.     {
  43.         perror("malloc err");
  44.         return NULL;
  45.     }
  46.     p->next=NULL;
  47.     return p;
  49. }
  50. void do_login(int ,msg_t ,node_t *,struct sockaddr_in);//登录的函数
  51. void do_chat(int ,msg_t ,node_t *,struct sockaddr_in);//群聊的函数
  52. void do_quit(int ,msg_t ,node_t *,struct sockaddr_in);//退出函数
  53. int main(int argc, char const *argv[])
  54. {
  55.     if(argc !=3)
  56.     {
  57.         printf("Usage:./a.out <port>\n");
  58.         return -1;
  59.     }
  60.     //创建UDP套接字
  61.     int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
  62.     if(sockfd<0)
  63.     {
  64.         perror("socket err");
  65.         exit(-1);
  66.     }
  67.     //填充服务器网络信息结构体
  68.     serveraddr.sin_family=AF_INET;
  69.     serveraddr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
  70.     serveraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
  71.     socklen_t len = sizeof(caddr);
  72.     //定义保存客户端网络信息的结构体
  73.     //绑定套接字和服务器网络信息的结构体
  74.     bind(sockfd,(struct sockaddr *)&serveraddr,sizeof(serveraddr));
  75.     printf("bind ok!\n");
  76.     msg_t msg;
  77.     node_t *p=create_node();
  78.     while(1)
  79.    {
  80.         if(recvfrom(sockfd,&msg,sizeof(msg),0,(struct sockaddr *)&caddr,&len)<0)
  81.         {
  82.             perror("recvfrom err");
  83.             return -1;
  84.         }
  85.             if(msg.type==Login)
  86.         {
  87.             strcpy(msg.text,"以上线");
  88.             printf("ip:%s pord:%d name:%s\n",inet_ntoa(caddr.sin_addr),ntohs(caddr.sin_port),msg.name);
  89.             printf("状态:%s\n",msg.text);
  90.             do_login(sockfd,msg,p,caddr);
  91.         }
  92.             else if(msg.type==Chat)
  93.         {
  94.             do_chat(sockfd,msg,p,caddr);    
  95.         }
  96.         else if(msg.type==Quit)
  97.         {
  98.             strcpy(msg.text,"以下线");
  99.             printf("ip:%s pord:%d name:%s\n",inet_ntoa(caddr.sin_addr),ntohs(caddr.sin_port),msg.name);
  100.             printf("状态:%s\n",msg.text);
  101.             do_quit(sockfd,msg,p,caddr);        
  102.         }
  103.     }
  104.     close(sockfd);
  105.     return 0;
  106. }
  107. //登录的函数
  108. //功能：
  109. //1》将新登录的用户转发给所有已经登录的用户（遍历链表发送谁登录的消息）
  110. //2》创建新节点来保存新登录用户的信息，链接到链表尾就可以
  111. void do_login(int sockfd,msg_t msg,node_t *p,struct sockaddr_in caddr)
  112. {
  113.     
  114.     sprintf(msg.text,"%s 以上线",msg.name);
  115.     while(p->next != NULL)
  116.     {
  117.         p= p->next;
  118.         sendto(sockfd,&msg,sizeof(msg),0,(struct sockaddr *)&(p->caddr),sizeof(p->caddr));
  119.         //printf("%s\n",msg.text);
  120.     }
  121.     node_t *new=(node_t *)malloc(sizeof(node_t));
  122.     //初始化
  123.     new->caddr=caddr;
  124.     new->next=NULL;
  125.     //链接到链表尾
  126.     p->next=new;
  127.     return;
  128. }
  129. //群聊的函数
  130. //功能：将客户端发来的聊天内容转发给所有已登录的用户，除了发送聊天内容的用户以外
  131. void do_chat(int sockfd,msg_t msg,node_t *p,struct sockaddr_in caddr)
  132. {
  133.     //遍历链表
  134.     while(p->next != NULL)
  135.     {
  136.         p=p->next;
  137.         
  138.         if(memcmp(&(p->caddr),&caddr,sizeof(caddr)) != 0)
  139.         {
  140.            sendto(sockfd,&msg,sizeof(msg),0,(struct sockaddr *)&(p->caddr),sizeof(p->caddr));
  141.         }
  142.     }
  143.     return;
  144. }
  145. //退出函数
  146. //功能：
  147. //1》将谁退出的消息转发给i所有用户
  148. //2》将链表中保存这个推出的用户信息的节点删除
  149. void do_quit(int sockfd,msg_t msg,node_t *p,struct sockaddr_in caddr)
  150. {
  151.     sprintf(msg.text,"%s 以下线",msg.name);
  152.     while(p->next != NULL)
  153.     {
  154.         if((memcmp(&(p->next->caddr),&caddr,sizeof(caddr)))==0)
  155.         { 
  156.             node_t *dele=NULL;
  157.             dele = p->next;
  158.             p->next=dele->next;
  159.             free(dele);
  160.             dele=NULL;
  161.         }
  162.       else
  163.       {
  164.           p=p->next;
  165.           sendto(sockfd,&msg,sizeof(msg),0,(struct sockaddr *)&(p->caddr),sizeof(p->caddr));
  166.       }  
  167.     }
  168.     return;
  169. }

client.c代码部分：

  1. #include<stdio.h>
  2. #include <sys/types.h>      
  3. #include <sys/socket.h>
  4. #include <arpa/inet.h>
  5. #include <sys/socket.h>
  6. #include <netinet/in.h>
  7. #include <netinet/ip.h> 
  8. #include<unistd.h>
  9. #include<arpa/inet.h>
  10. #include<string.h>
  11. #include<stdlib.h>
  12. #include <sys/wait.h>
  13. #include<dirent.h>
  14. #include<sys/stat.h>
  16. enum type_t
  17. {
  18.     Login,
  19.     Chat,
  20.     Quit,
  21. };
  22. typedef struct 
  23. {
  24.     char type;//L C Q
  25.     char name[32];//
  26.     char text[128];//
  27. }msg_t;
  29. int main(int argc, char const *argv[])
  30. {
  31.      if(argc !=3)
  32.     {
  33.         printf("Usage ./a.out <ip> <port>\n");
  34.         return -1;
  35.     }
  36.    
  37.     int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
  38.     if(sockfd<0)
  39.     {
  40.         perror("socket err");
  41.         exit(-1);
  42.     }
  43.     struct sockaddr_in serveraddr;
  44.     serveraddr.sin_family=AF_INET;
  45.     serveraddr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
  46.     serveraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
  47.     socklen_t len = sizeof(serveraddr);
  48.     msg_t msg;
  49.     //先执行登录操作 
  50.     printf("请登录:\n");
  51.     msg.type=Login;
  52.     printf("请输入用户名:");
  53.     fgets(msg.name,32,stdin);
  54.     if(msg.name[strlen(msg.name)-1]=='\n')
  55.        msg.name[strlen(msg.name)-1]='\0';
  56.     //发送登录消息
  57.     if(sendto(sockfd,&msg,sizeof(msg),0,(struct sockaddr *)&serveraddr,len)<0)
  58.        {
  59.          perror("sendto err");
  60.          exit(-1);
  61.        }
  62.     pid_t pid=fork();
  63.      if(pid<0)
  64.     {
  65.         perror("fork err");
  66.         exit(-1);
  67.     }
  68.     else if(pid==0)
  69.     {
  70.         while(1)
  71.         {
  72.             if(recvfrom(sockfd,&msg,sizeof(msg),0,NULL,NULL)<0)
  73.             {
  74.                 perror("recvfrom err");
  75.                 return -1;
  76.             }
  77.             printf("[%s]:%s\n",msg.name,msg.text);
  78.         } 
  79.     }    
  80.     else 
  81.     {
  82.         while(1)
  83.         {
  84.             fgets(msg.text,sizeof(msg.text),stdin);
  85.             if(msg.text[strlen(msg.text)-1]=='\n')
  86.                msg.text[strlen(msg.text)-1]='\0';
  87.             if(strcmp(msg.text,"quit")==0)
  88.             {
  89.                 msg.type=Quit; 
  90.                 sendto(sockfd,&msg,sizeof(msg),0,(struct sockaddr *)&serveraddr,len);
  91.                 kill(pid,SIGKILL);
  92.                 wait(NULL);
  93.                 exit(-1);
  94.             }else
  95.         {
  96.             msg.type=Chat;
  97.         }
  98.         //发送消息
  99.         sendto(sockfd,&msg,sizeof(msg),0,(struct sockaddr *)&serveraddr,len);
  100.         }
  101.     }
  102.     close(sockfd);
  103.     return 0;
  104. }
标签： 网络 udp 网络协议
本文转载自: https://blog.csdn.net/qq_52049228/article/details/132348391
版权归原作者 代码大魔王ㅤ 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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