嵌入式Linux网络编程之多线程聊天

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嵌入式Linux网络编程之多线程聊天

2019-07-12 23:02发布生成海报

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题目要求：编写一个网络聊天程序，要求采用数据流的套接口编程程序分为服务端与客户端服务端最大同时连接10个客户端服务端可以响应多个客户端的请求，每个客户端直接可以相互通信，由服务器实现转发。服务器端显示所有客户端的通信客户端通过用户名实现不同用户间的通信（发送消息格式：用户名消息内容）

服务器代码：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define PORT 8848//为服务端定义一个端口
#define BACKLOG 10//服务端最大的连接数
#define BUFFER 1024
#define MAXUSER 9

int select_user(char name);
void process_cli(int fd, struct sockaddr_in client);
void* creat_conn(void* arg);

struct _tag_arg{
	int fd;
	struct sockaddr_in client;
};

/*全局用户列表*/
struct _tag_user{
	char name;
	int fd;
}user[MAXUSER+1];

static int u_len = 0;

int main(int argc, char *argv[])
{
	int sockfd, listenfd;
	struct sockaddr_in s_addr;
	struct sockaddr_in c_addr;
	int size;
	int opt;//设置socket的状态的参数
	struct _tag_arg *arg;//传入线程的参数（不止一个变量）
	pthread_t thread;
	
	/*创建套接字*/
	if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
	{
		fprintf(stderr, "Sock Error: %s", strerror(errno));
		exit(1);
	}
	printf("socket...
");
	
	opt = SO_REUSEADDR;
	/*设置套接字允许重用本地地址和端口*/
	setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
	
	bzero(&s_addr, sizeof(s_addr));
	s_addr.sin_family = AF_INET;
	s_addr.sin_port = htons(PORT);
	s_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	
	/*绑定套接字与描述符*/
	if(bind(sockfd, (struct sockaddr*)&s_addr, sizeof(s_addr)) == -1)
	{
		fprintf(stderr, "bind error: %s", strerror(errno));
		exit(1);
	}
	printf("Bind...
");
	
	/*监听连接*/
	if(listen(sockfd, BACKLOG) < 0)
	{
		fprintf(stderr, "Listen Error: %s", strerror(errno));
		exit(1);
	}
	printf(" listen...
");
	
	while(1)
	{
		size = sizeof(struct sockaddr);
		
		/*阻塞服务器，获取连接*/
		printf("  accept...
");
		if((listenfd =  accept(sockfd, (struct sockaddr*)&c_addr, &size)) < 0)
		{
			fprintf(stderr, "accept error: %s", strerror(errno));
			exit(1);
		}
		
		/*填充传入线程的参数*/
		printf("Creat pthread arg
");
		arg = malloc(sizeof(struct _tag_arg));
		arg->fd = listenfd;
		memcpy((void*)&(arg->client), &c_addr, sizeof(c_addr));
		
		/*创建线程*/
		if(pthread_create(&thread, NULL, creat_conn, (void*)arg))
		{
			fprintf(stderr, "Creat thread failed!: %s", strerror(errno));
			break;		
		}
	}
	close(sockfd);
	exit(0);
}

void* creat_conn(void* arg)
{
	int tid = pthread_self();
	struct _tag_arg *n_arg = arg;
	
	process_cli(n_arg->fd, n_arg->client);
}

void process_cli(int fd, struct sockaddr_in client)
{
	int num, i, ufd;
	char recvbuf[BUFFER], sendbuf[BUFFER];
	char name;
	
	int tid = pthread_self();
	/*打印客户IP*/
	printf("Client Ip: %s
", inet_ntoa(client.sin_addr));

	/*添加用户到全局用户表中*/
	user[u_len].fd = fd;
	user[u_len].name = 'a' + u_len;
	
	/*打印新增的用户*/
	printf("user: %c, fd: %d
", user[u_len].name, user[u_len].fd);
	
	if(u_len++ > MAXUSER) u_len = 0;
	
	while(1)
	{
		memset(recvbuf, 0, BUFFER);
		/*等待接收数据*/
		num = recv(fd, recvbuf, BUFFER, 0);
		printf("num = %d
", num);
		if(num == 0 || num == -1)
		{
			close(fd);
			perror("Client disconnected.
");
			break;
		}
		
		printf("[%d] INFO:%s
", tid, recvbuf);
		fflush(stdout);
		
		/*获得客户端的用户名*/
		name = recvbuf[0];
		/*用户名为x, 则进行群发*/
		if(name == 'x')
		{
			for(i=0; i<=MAXUSER; i++)
			{
				if(user[i].fd > 0)
				send(user[i].fd, recvbuf, strlen(recvbuf), 0);
			}
		}
		/*选出要转发到的用户*/
		ufd = select_user(name);
		
		if(ufd > 0)
		{
			send(ufd, recvbuf, strlen(recvbuf), 0);
		}
		
		
	}
}

int select_user(char name)
{
	int i;
	int ret_fd = 0;
	
	for(i=0; i<= MAXUSER; i++)
	{
		if(user[i].name == name)
		ret_fd = user[i].fd;
	}
	
	return ret_fd;
}

客户端代码：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define PORT 8848//服务端定义的端口
#define BUFFER 1024

void* send_pro(void*);
void* recv_pro(void*);
int get_line(char* msg);

int main(int argc, char* argv[])
{
	int sockfd;
	char* default_ip = "127.0.0.1";
	struct sockaddr_in s_addr;
	struct hostent* he;
	pthread_t th1, th2;
	
	if(argc != 2)
	{
		/*gethostbyname()函数现已被替代*/
		if((he = gethostbyname(default_ip)) == NULL)
		{
			perror("gethostbyname(default_ip) error
");
			exit(1);
		}
	}
	else
	{
		if((he = gethostbyname(argv[1])) == NULL)
		{
			perror("gethostbyname(argv[1]) error
");
			exit(1);
		}
	}

	/*创建套接字*/
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	
	if(sockfd < 0)
	{
		fprintf(stderr, "socket() error : %s", strerror(errno));
		exit(1);
	}
	/*填充服务器地址*/
	bzero(&s_addr, sizeof(s_addr));
	s_addr.sin_family = AF_INET;
	s_addr.sin_port = htons(PORT);
	s_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)he->h_addr);
	
	/*连接服务器*/
	if(connect(sockfd, (struct sockaddr*)&s_addr, sizeof(s_addr)) == -1)
	{
		fprintf(stderr, "connect() error : %s", strerror(errno));
		exit(1);
	}
	
	/*创建接收线程*/
	if(pthread_create(&th1, NULL, recv_pro, (void*)&sockfd))
	{
		perror("recv pthread_create() error");
		close(sockfd);
		exit(1);
	}
	/*创建发送线程*/
	if(pthread_create(&th2, NULL, send_pro, (void*)&sockfd))
	{
		perror("send pthread_create() error");
		close(sockfd);
		exit(1);
	}
	
	pthread_join(th1, NULL);
	pthread_join(th2, NULL);
	exit(0);
}

void* send_pro(void* arg)
{
	char send_l[BUFFER];
	int n;
	int len;
	int sockfd = *((int *)arg);
	
	printf("send to server
");
	
	while(1)
	{
		while((len = get_line(send_l)) != 0)
		{
			send(sockfd, send_l, strlen(send_l), 0);
		}
	}
}

void* recv_pro(void* arg)
{
	char recv_l[BUFFER];
	int n;
	int sockfd = *((int *)arg);
	
	printf("recv from server
");
	
	while(1)
	{
		if((n = recv(sockfd, recv_l, BUFFER, 0)) > 0)
		{
			recv_l[n] = 0;
			printf("
[recvice] %s
", recv_l);
			/*清空接收缓冲区*/
			memset(recv_l, 0, strlen(recv_l) - 1);
		}
		else
		{
			printf("revice error
");
		}
		
		
	}
}

int get_line(char* msg)
{
	int i = 0;
	char temp;
	printf("Please input message:");
	fflush(stdout);
	while(1)
	{
		temp = getchar();
		if(temp == '
' || temp == '
')
		{return i;}
		msg[i] = temp;
		/*回车发送*/
		if(msg[i] == 13)
		{
			break;
		}
		fflush(stdout);
		i++;
	}
}

实现效果：

服务器：

客户端a收到客户端b 的信息: a:

服务器实现细节及遇到的问题：

1> setsockopt : 获取或者设置与某个套接字关联的选项。参看博客：http://blog.csdn.net/l_yangliu/article/details/7086256#reply 2> 线程：创建线程 pthread_creat() 编译代码时，出现错误: undefined reference to pthread_create 产生了连接错误。但是明明包含了该函数所需要的头文件? 原因: pthread库不是Linux系统默认的库，连接时需要使用静态库libthread.a. 编译时加上参数 -lpthread参数即可解决问题。 3>int fflush(FILE *fp) 强制冲洗一个流。当一个流涉及到一个终端时，通常使用的是行缓冲，即当在输入或者输出时，遇到换行符才执行IO操作（输入到文件/输出到终端），所以为了强制输出，我们可以冲洗一个流，强制其输出到终端

客户端实现细节及遇到的问题：

1> 等待子线程结束或返回 int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr); 调用线程将一直阻塞，直到指定线程调用pthread_exit,从启动例程中返回或者被取消。