Linux 简单的聊天室

1.引言

前两篇写过关于多线程、多进程的Socket编程文章。这里就写了一个简单的多线程聊天室。文章写的很粗糙，对于函数的一些错误返回，没有具体分析（但简单的聊天室基本不需要这些），还请谅解！！
目的是：服务端将客户端发来的消息，转发给其他在线的客户端。
在编程中，遇到很多有趣的Bug，觉得很有意思，后面与大家分享。

2. 关键点

对于文件描述符，也就是套接字，是int类型的。所以可以在服务端创建一个int类型数组，用来存储所有连接上的套接字。我们将套接字，作为用户的ID。这样就方便广播。
连接上的套接字，通常是从3开始的。3，4，5，6…依次往下排。这是因为，3号套接字是服务端用来监听的套接字。剩下的是与客户端连接顺序有关的套接字，客户端越先与服务端连接，分到的套接字值就越小。0，1，2号套接字是被系统占用，不会给用户分配。
因为涉及到线程，所以编译时，一定要加上 -lpthread。
send()/write()，实际上是copy的过程，绝不是发送的过程。它们只是将要发送的东西copy到套接字的发送缓冲区中。只要copy成功，它们就返回。至于具体的发送，是协议要做的事。read()/recv()，也是如此。
这里要强调一个问题，数据的接收和发送是无关的，read()/recv() 函数不管数据发送了多少次，都会尽可能多的接收数据。也就是说，read()/recv() 和 write()/send() 的执行次数可能不同。write()/send() 重复执行三次，每次都发送字符串"abc"，那么目标机器上的 read()/recv() 可能分三次接收，每次都接收"abc"；也可能分两次接收，第一次接收"abcab"，第二次接收"cabc"；也可能一次就接收到字符串"abcabcabc"。

3. 代码实现

/***
Server 端Auther：Liang jie
Objective：服务端将收到的消息转发给其他客户端
*/#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <strings.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
#include <sys/wait.h>
#include <pthread.h>
#define PORT 10005#define Max 10   //最大连接数,也就是可以参与群聊的最大人数#define MAXSIZE 1024//转发函数的声明
int SendToClient(int fd,char* buf,int Size);/*定义全局变量*/
int fdt[Max]={0};    //用来存套接字(文件描述符)的数组
char mes[MAXSIZE];   //接收缓冲区
/**///子线程函数
void *pthread_service(void* sfd)
{int fd=*(int *)sfd;while(1){int numbytes;  //返回的实际字节数int i;numbytes=recv(fd,mes,MAXSIZE,0);if(numbytes<=0){for(i=0;i<Max;i++){if(fd==fdt[i]){fdt[i]=0;               }}printf("客户端 %d 已退出\n",fd);break;}printf("receive message from %d：\n",fd);printf("转发的信息=%s\n",mes);//开始转发SendToClient(fd,mes,numbytes);bzero(mes,MAXSIZE);}close(fd);pthread_exit(0);
}/*转发函数*/
int SendToClient(int fd,char* buf,int Size)
{int i;int e;for(i=0;i<Max;i++){     //给在线的客户端转发消息if((fdt[i]!=0)&&(fdt[i]!=fd)) send(fdt[i],buf,Size,0); }bzero(buf,sizeof(buf));return 0;
}int  main()
{ int listenfd, connectfd;    struct sockaddr_in server; struct sockaddr_in client;      int sin_size; sin_size=sizeof(struct sockaddr_in); int number=0;if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {   perror("Creating socket failed.");exit(1);}bzero(&server,sizeof(server));server.sin_family=AF_INET; server.sin_port=htons(PORT); server.sin_addr.s_addr = htonl (INADDR_ANY); if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(struct sockaddr)) == -1) { perror("Bind error.");exit(1); }   if(listen(listenfd,1) == -1){  perror("listen() error\n"); exit(1); } printf("Waiting for client....\n");while(1){if ((connectfd = accept(listenfd,(struct sockaddr *)&client,&sin_size))==-1) {perror("accept() error\n"); exit(1); }if(number>=Max){printf("no more client is allowed\n");close(connectfd);}int i;for(i=0;i<Max;i++){if(fdt[i]==0){fdt[i]=connectfd;break;}}pthread_t tid;pthread_create(&tid,NULL,(void*)pthread_service,&connectfd);pthread_detach(tid);number=number+1;}close(listenfd);  return 0;          }

/***
Client 端Auther：Liang jie
Objective：服务端将收到的消息转发给其他客户端
*/   #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h>#include <strings.h>#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <netdb.h>     #include<string.h>#include <pthread.h>#define PORT 10005   #define MAXSIZE 4096char sendbuf[MAXSIZE];   char recvbuf[MAXSIZE];char name[100];int fd;    //client端只有一个套接字//用来接收消息的子线程函数void  *pthread_recv(void* ptr)
{while(1){if ((recv(fd,recvbuf,MAXSIZE,0)) == -1){ printf("recv() error\n"); exit(1); } printf("%s",recvbuf);memset(recvbuf,0,sizeof(recvbuf));}
}int main(int argc, char *argv[]) { int  numbytes;   char buf[MAXSIZE];   struct hostent *he;       struct sockaddr_in server;  if (argc !=2) {         printf("Usage: %s <IP Address>\n",argv[0]); exit(1); } if ((he=gethostbyname(argv[1]))==NULL){  printf("gethostbyname() error\n"); exit(1); } if ((fd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0))==-1){ printf("socket() error\n"); exit(1); } bzero(&server,sizeof(server));server.sin_family = AF_INET; server.sin_port = htons(PORT); server.sin_addr = *((struct in_addr *)he->h_addr);  if(connect(fd, (struct sockaddr *)&server,sizeof(struct sockaddr))==-1){  printf("connect() error\n"); exit(1); } printf("connect success\n");char str[]="已进入聊天室\n";printf("请输入用户名：");//读入一行值，直到遇到回车fgets(name,sizeof(name),stdin);send(fd,name,(strlen(name)-1),0);send(fd,str,(strlen(str)),0);//创建子线程pthread_t tid;pthread_create(&tid,NULL,pthread_recv,NULL);pthread_detach(tid); //客户端的输入while(1){memset(sendbuf,0,sizeof(sendbuf));fgets(sendbuf,sizeof(sendbuf),stdin);if(strcmp(sendbuf,"exit\n")==0){memset(sendbuf,0,sizeof(sendbuf));printf("您已退出群聊\n");send(fd,sendbuf,(strlen(sendbuf)),0);break;}send(fd,name,(strlen(name)-1),0);send(fd,":",1,0);send(fd,sendbuf,(strlen(sendbuf)),0);} close(fd);  return 0;}

4. 实验截图

5. 结论

文章是关于Linux下聊天室的，很简单的一个代码。但是这样简单的一个代码段，却体现出来很多问题。包括对函数的理解、Socket缓冲区的概念、以及TCP/UDP协议的要求等。

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