在和同学一起努力下终于完成了期末作业哈哈哈哈
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前言
一、需求分析
二、功能设计
1.服务器端：
2.客户端：
三、流程图：
编程流程图：
服务器流程图：
客户端流程图：
四、运行效果：
项目源码：
服务器源码
客户端源码：
总结：
前言
Linux网络编程是我们这学期学习嵌入式的重要内容：不仅仅是期末作业，更是对linux网络编程的巩固。
接下来我会将全部内容分享出来哈哈ψ(｀∇´)ψ
提示：完成得比较随意，不够严谨，仅供参考，大家都能做得更好！
一、需求分析
需要一个可以实现多人同时在线的聊天室网络应用，用户各自在登录时自定义一个网名，并以这个网名在多人聊天室中与别人聊天，同时每个用户可以通过用户名辨别其他用户。
用户还可以通过已知的用户名，与指定用户进行私聊（仅限对方可见）。
（走个流程）
二、功能设计
一个能容纳多人在线聊天的聊天室的网络应用程序，包括客户端与服务器端：
1.服务器端：
服务器端：能同时接受多用户的登陆，并将每个用户的聊天信息广播到其他用户；广播的时候会附加上发言的用户名；
2.客户端：
客户端：用户能够以` client name` 的命令行程序运行，并以`name`的用户名登陆聊天室（不需要密码）；客户端能允许用户发言，并实时接收服务器的广播信息；当客户端输入`quit`时，退出客户端；客户端具备私聊的功能，当A用户需要向B用户（假设`B`为用户名）私聊时，使用命令`send:B:message` 发送聊天信息；服务器会把该信息发送给B用户；
三、流程图：
编程流程图：
服务器流程图：
客户端流程图：
四、运行效果：
先运行服务器端，然后在其他终端分别运行客户端即可：
如图：三个用户分别进入聊天室，系统均会进行广播通知，并显示当前在线人数，当其中一个客户端运行时，会先注册登录（无需密码）。
A和 B 分别在群聊中发送消息，消息均在各个客户端显示；A 向 C 单独发送私聊悄悄话，仅C的客户端能看见A发来的消息，说明私聊功能实现。
截图：
项目源码：
服务器源码
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>#include <signal.h>#define BUF_SIZE (4096)#define SEM_SIZE (20) // 群聊上限人数// 信号量--判断群聊人数sem_t sem;// 服务端文件描述符int svr_fd;// 存储群友，多一个是为了当群人满时，空一个出来接发信息int cli_fd[SEM_SIZE + 1] = {};struct client{/* data */char buf[BUF_SIZE]; // messagechar name[BUF_SIZE]; // nameint client_fd; // fd};struct client clients[SEM_SIZE];// 字符串分割函数void split(char *src, const char *separator, char **dest, int *num){char *pNext;// 记录分隔符数量int count = 0;// 原字符串为空if (src == NULL || strlen(src) == 0)return;// 未输入分隔符if (separator == NULL || strlen(separator) == 0)return;/*c语言string库中函数，声明：char *strtok(char *str, const char *delim)参数：str -- 要被分解成一组小字符串的字符串。delim -- 包含分隔符的 C 字符串。返回值：该函数返回被分解的第一个子字符串，如果没有可检索的字符串，则返回一个空指针。*/char *strtok(char *str, const char *delim);// 获得第一个由分隔符分割的字符串pNext = strtok(src, separator);while (pNext != NULL){// 存入到目的字符串数组中*dest++ = pNext;++count;/*strtok()用来将字符串分割成一个个片段。参数s指向欲分割的字符串，参数delim则为分割字符串中包含的所有字符。当strtok()在参数s的字符串中发现参数delim中包涵的分割字符时,则会将该字符改为\0 字符。在第一次调用时，strtok()必需给予参数s字符串，往后的调用则将参数s设置成NULL。每次调用成功则返回指向被分割出片段的指针。*/pNext = strtok(NULL, separator);}*num = count;}// 群发函数void *send_all(char *buf){for (int i = 0; i < SEM_SIZE; i++){// 若值为-1，则没有此群友，表示已经退出或未被占有if (-1 != cli_fd[i]){printf("%s\n", buf);printf("send to %d\n", cli_fd[i]);write(cli_fd[i], buf, strlen(buf) + 1);}}}/*** 发送给指定的用户* char *buf 发送的消息* int fd 发给谁*/void *send_one(char *buf, int fd){printf("send to %d : %s\n",fd, buf);// printf("send to %d\n", fd);write(fd, buf, strlen(buf) + 1);}// 服务端接收函数void *server(void *arg){int fd = *(int *)arg;char buf[BUF_SIZE];char name[BUF_SIZE], ts[BUF_SIZE];// 获取昵称read(fd, clients[fd].name, sizeof(name));clients[fd].client_fd = fd;// printf("clients[fd].name = %s\n", clients[fd].name);printf("存放clients[fd].client_fd = %d\n", clients[fd].client_fd);sprintf(ts, "[system]热烈欢迎 %s 进入群聊", clients[fd].name);send_all(ts);for (;;){// 接收信息,无信息时将阻塞int recv_size = read(fd, clients[fd].buf, sizeof(buf));// 收到退出信息if (0 >= recv || NULL != strstr(clients[fd].buf, "quit")){sprintf(ts, "[system]欢送 %s 离开群聊\n", clients[fd].name);int index = 0;// 找到要退出的那个人，并将其置为-1for (; index < SEM_SIZE; index++){if (cli_fd[index] == fd){cli_fd[index] = -1;break;}}// 群发XXX退出聊天室提示消息send_all(ts);// 群友退出，信号量+1int n;sem_post(&sem);sem_getvalue(&sem, &n);printf("[system] %s 离开群聊,群聊还剩%d人\n", clients[fd].name, SEM_SIZE - n);strcpy(clients[fd].buf, "quit");write(fd, clients[fd].buf, strlen(clients[fd].buf) + 1);close(fd);pthread_exit(NULL);}// 单独发送或者群发// ------/send name messageif (0 >= recv || NULL != strstr(clients[fd].buf, "send"))// 单独发{ char str[100];char *p[10]={0};int num=0,i;//拷贝strcpy(str,clients[fd].buf);// printf("clients[fd].buf1 = %s\n", clients[fd].buf); //send name message// 对 clients[fd].buf进行截取split(clients[fd].buf,":",p,&num);// printf("clients[fd].buf1 = %s\n", clients[fd].buf); //send// printf("split str is = %s\n",p[1]);// 然后遍历数组进行比较 找到和name相同的数组元素，取出来进行发送for(i = 0;i < SEM_SIZE; i++) {// 判断名字，去除对应client_fd进行发送if(NULL != strstr(clients[i].name,p[2])){printf("client[%d].name3 = %s\n",i,clients[i].name);char msg[200];sprintf(msg,"[悄悄话]%s:%s",clients[fd].name,p[3]);send_one(msg, clients[i].client_fd);}}}else{ // 群发send_all(clients[fd].buf);}}}/*** quit*/void sigint(int signum){close(svr_fd);sem_destroy(&sem);printf("[system]服务器关闭\n");exit(0);}int main(){signal(SIGINT, sigint);// 初始化信号量，群聊上限SEM_SIZE人sem_init(&sem, 0, SEM_SIZE);// 创建socket对象printf("[system]创建socket对象...\n");svr_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (0 > svr_fd){perror("socket");return -1;}//端口复用函数：解决端口号被系统占用的情况int on = 1;int gg = setsockopt(svr_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));if(gg==-1){perror("setsockopt");return -1;}// 准备通信地址(自己)printf("[system]准备通信地址...\n");struct sockaddr_in addr = {};addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(6666);addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");socklen_t addrlen = sizeof(addr);// 绑定socket对象与地址printf("[system]绑定socket对象与地址...\n");if (bind(svr_fd, (struct sockaddr *)&addr, addrlen)){perror("bind");return -1;}// 设置监听和排除数量printf("[system]设置监听");if (listen(svr_fd, 10)){perror("listen");return -1;}printf("[system]等待客户端链接...\n");// 将初始值置全为-1，表示该聊天位置没有人占领memset(cli_fd, -1, sizeof(cli_fd));for (;;){int sem_num;sem_getvalue(&sem, &sem_num);// 找到没有人占领的聊天位int index = 0;while (-1 != cli_fd[index])index++;cli_fd[index] = accept(svr_fd, (struct sockaddr *)&addr, &addrlen);if (0 > cli_fd[index]){perror("accept");return -1;}char buf[BUF_SIZE];if (0 >= sem_num){printf("[system]人数已满，%d号客户端链接失败\n", cli_fd[index]);sprintf(buf, "[system]人数已满，客户端链接失败");write(cli_fd[index], buf, strlen(buf) + 1);close(cli_fd[index]);cli_fd[index] = -1;}else{sem_trywait(&sem);sem_getvalue(&sem, &sem_num);char msg[BUF_SIZE] = {};printf("[system]%d号客户端链接成功,当前聊天人数%d人\n", cli_fd[index], SEM_SIZE - sem_num);sprintf(msg, "[system]客户端链接成功,当前聊天人数%d人\n", SEM_SIZE - sem_num);write(cli_fd[index], msg, strlen(msg) + 1);// 创建线程客户端pthread_t tid;pthread_create(&tid, NULL, server, &cli_fd[index]);}}}
客户端源码：
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <pthread.h>#define BUF_SIZE (4096)/*** 读取server转发过来的消息*/void* client_read(void* arg){int cli_fd = *(int*)arg;char buf[BUF_SIZE];//接收数据for(;;){int recv_size = read(cli_fd,buf,BUF_SIZE);if(0 >= recv_size || 0 == strcmp(buf,"quit")){printf("已经与服务器断开链接\n");pthread_exit(NULL);}printf("%s\n",buf);}}int main(){//创建socket对象printf("创建socket对象...\n");int cli_fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(0 > cli_fd){perror("socket");return -1;}//准备通信地址(服务端)printf("准备通信地址...\n");struct sockaddr_in addr = {};addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(6666);addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");//此处填写自己的ip地址socklen_t addrlen = sizeof(addr);//链接服务端printf("链接服务端口...\n");if(connect(cli_fd,(struct sockaddr*)&addr,addrlen)){perror("connect");return -1;}char buf[BUF_SIZE];read(cli_fd,buf,BUF_SIZE);if(NULL == strstr(buf,"链接成功")){printf("群聊人已满，请稍后再来\n");close(cli_fd);return 0;}printf("%s\n",buf);//链接成功，创建客户端pthread_t tid;pthread_create(&tid,NULL,client_read,&cli_fd);//输入昵称char name[BUF_SIZE] = {};printf("请输入你的昵称：");gets(name);write(cli_fd,name,strlen(name)+1);//发送数据for(;;){printf(">>");gets(buf); // 获取键盘字符串char msg[BUF_SIZE]; // 存储格式化后的字符串sprintf(msg,"%s:%s",name,buf); // 输出字符串//把msg发送到cli_fdint send_size = write(cli_fd,msg,strlen(msg)+1);// 如果字符串是quit就退出if(0 >= send_size || 0 == strcmp(buf,"quit")){printf("结束通信\n");close(cli_fd);pthread_exit(NULL);return 0;}}}
总结：
太好咯，又做完一个作业哈哈哈O(∩_∩)O
