socket多人聊天程序C语言版(二)

2020-01-26 14:24:51

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来源：转载

供稿：网友

socket多人聊天程序C语言版(一)地址： //www.VeVB.COm/article/94938.htm

1V1实现了，1V多也就容易了。不过相对于1V1的程序，我经过大改，采用链表来动态管理。这样效率真的提升不少，至少CPU使用率稳稳的在20以下，不会飙到100了。用C语言写这个还是挺费时间的，因为什么功能函数都要自己写，不像C++有STL库可以用，MFC写就更简单了，接下来我还会更新MFC版本的多人聊天程序。好了，废话少说，进入主题。

这个程序要解决的问题如下：

1.CPU使用率飙升问题 >用链表动态管理

2.用户自定义聊天，就是想跟谁聊跟谁聊 > _Client结构体中新增一个ChatName字段，用来表示要和谁聊天，这个字段很重要，因为server转发消息的时候就是按照这个字段来转发的。

3.中途换人聊天，就是聊着聊着，想和别人聊，而且自己还一样能接收到其它人发的消息 > 这个就要小改客户端的代码了，可以在发送聊天消息之前插入一段代码，用来切换聊天用户。具体做法就是，用getch()函数读取ESC键，如果用户按了这个键，则表示想切换用户，然后会输出一行提示，请输入chat name，就是想要和谁聊天的名字，发送这个名字过去之前要加一个标识符，表示这个消息是切换聊天用户消息。然后server接收到这个消息后会判断第一个字符是不是标识符，第二个字符不能是标识符，则根据这个name来查找当前在线的用户，然后修改想切换聊天用户的ChatName为name这个用户。（可能有点绕，不懂的看代码就清晰易懂了~）

4.下线后提醒对方 > 还是老套路，只要send对方不通就当对方下线了。

编写环境：WIN10，VS2015

效果图：

为了方便就不用虚拟机演示了，但是在虚拟机是肯定可以的，应该说只要是局域网，能互相ping通就可以使用这个程序。

Server code：

链表头文件：

#ifndef _CLIENT_LINK_LIST_H_#define _CLIENT_LINK_LIST_H_#include <WinSock2.h>#include <stdio.h>//客户端信息结构体typedef struct _Client{ SOCKET sClient;   //客户端套接字 char buf[128];   //数据缓冲区 char userName[16];  //客户端用户名 char IP[20];   //客户端IP unsigned short Port; //客户端端口 UINT_PTR flag;   //标记客户端，用来区分不同的客户端 char ChatName[16];  //指定要和哪个客户端聊天 _Client* next;   //指向下一个结点}Client, *pClient;/* * function 初始化链表 * return 无返回值 */void Init();/* * function 获取头节点 * return 返回头节点 */pClient GetHeadNode();/* * function 添加一个客户端 * param client表示一个客户端对象 * return 无返回值 */void AddClient(pClient client);/* * function 删除一个客户端 * param flag标识一个客户端对象 * return 返回true表示删除成功，false表示失败 */bool RemoveClient(UINT_PTR flag);/* * function 根据name查找指定客户端 * param name是指定客户端的用户名 * return 返回一个client表示查找成功，返回INVALID_SOCKET表示无此用户 */SOCKET FindClient(char* name);/* * function 根据SOCKET查找指定客户端 * param client是指定客户端的套接字 * return 返回一个pClient表示查找成功，返回NULL表示无此用户 */pClient FindClient(SOCKET client);/* * function 计算客户端连接数 * param client表示一个客户端对象 * return 返回连接数 */int CountCon();/* * function 清空链表 * return 无返回值 */void ClearClient();/* * function 检查连接状态并关闭一个连接 * return 返回值 */void CheckConnection();/* * function 指定发送给哪个客户端 * param FromName，发信人 * param ToName, 收信人 * param data, 发送的消息 */void SendData(char* FromName, char* ToName, char* data);#endif //_CLIENT_LINK_LIST_H_

链表cpp文件：

#include "ClientLinkList.h"pClient head = (pClient)malloc(sizeof(_Client)); //创建一个头结点/* * function 初始化链表 * return 无返回值 */void Init(){ head->next = NULL;}/* * function 获取头节点 * return 返回头节点 */pClient GetHeadNode(){ return head;}/* * function 添加一个客户端 * param client表示一个客户端对象 * return 无返回值 */void AddClient(pClient client){ client->next = head->next; //比如：head->1->2,然后添加一个3进来后是 head->next = client;  //3->1->2,head->3->1->2}/* * function 删除一个客户端 * param flag标识一个客户端对象 * return 返回true表示删除成功，false表示失败 */bool RemoveClient(UINT_PTR flag){ //从头遍历，一个个比较 pClient pCur = head->next;//pCur指向第一个结点 pClient pPre = head;  //pPre指向head  while (pCur) {  // head->1->2->3->4,要删除2，则直接让1->3  if (pCur->flag == flag)  {   pPre->next = pCur->next;   closesocket(pCur->sClient); //关闭套接字   free(pCur); //释放该结点   return true;  }  pPre = pCur;  pCur = pCur->next; } return false;}/* * function 查找指定客户端 * param name是指定客户端的用户名 * return 返回socket表示查找成功，返回INVALID_SOCKET表示无此用户 */SOCKET FindClient(char* name){ //从头遍历，一个个比较 pClient pCur = head; while (pCur = pCur->next) {  if (strcmp(pCur->userName, name) == 0)   return pCur->sClient; } return INVALID_SOCKET;}/* * function 根据SOCKET查找指定客户端 * param client是指定客户端的套接字 * return 返回一个pClient表示查找成功，返回NULL表示无此用户 */pClient FindClient(SOCKET client){ //从头遍历，一个个比较 pClient pCur = head; while (pCur = pCur->next) {  if (pCur->sClient == client)   return pCur; } return NULL;}/* * function 计算客户端连接数 * param client表示一个客户端对象 * return 返回连接数 */int CountCon(){ int iCount = 0; pClient pCur = head; while (pCur = pCur->next)  iCount++; return iCount;}/* * function 清空链表 * return 无返回值 */void ClearClient(){ pClient pCur = head->next; pClient pPre = head; while (pCur) {  //head->1->2->3->4,先删除1，head->2,然后free 1  pClient p = pCur;  pPre->next = p->next;  free(p);  pCur = pPre->next; }}/* * function 检查连接状态并关闭一个连接 * return 返回值 */void CheckConnection(){ pClient pclient = GetHeadNode(); while (pclient = pclient->next) {  if (send(pclient->sClient, "", sizeof(""), 0) == SOCKET_ERROR)  {   if (pclient->sClient != 0)   {    printf("Disconnect from IP: %s,UserName: %s/n", pclient->IP, pclient->userName);    char error[128] = { 0 }; //发送下线消息给发消息的人    sprintf(error, "The %s was downline./n", pclient->userName);    send(FindClient(pclient->ChatName), error, sizeof(error), 0);    closesocket(pclient->sClient); //这里简单的判断：若发送消息失败，则认为连接中断(其原因有多种)，关闭该套接字    RemoveClient(pclient->flag);    break;   }  } }}/* * function 指定发送给哪个客户端 * param FromName，发信人 * param ToName, 收信人 * param data, 发送的消息 */void SendData(char* FromName, char* ToName, char* data){ SOCKET client = FindClient(ToName); //查找是否有此用户 char error[128] = { 0 }; int ret = 0; if (client != INVALID_SOCKET && strlen(data) != 0) {  char buf[128] = { 0 };  sprintf(buf, "%s: %s", FromName, data); //添加发送消息的用户名  ret = send(client, buf, sizeof(buf), 0); } else//发送错误消息给发消息的人 {  if(client == INVALID_SOCKET)   sprintf(error, "The %s was downline./n", ToName);  else   sprintf(error, "Send to %s message not allow empty, Please try again!/n", ToName);  send(FindClient(FromName), error, sizeof(error), 0); } if (ret == SOCKET_ERROR)//发送下线消息给发消息的人 {  sprintf(error, "The %s was downline./n", ToName);  send(FindClient(FromName), error, sizeof(error), 0); }}

server cpp：

/*#include <WinSock2.h>#include <process.h>#include <stdlib.h>#include "ClientLinkList.h"#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")SOCKET g_ServerSocket = INVALID_SOCKET;  //服务端套接字SOCKADDR_IN g_ClientAddr = { 0 };   //客户端地址int g_iClientAddrLen = sizeof(g_ClientAddr);typedef struct _Send{ char FromName[16]; char ToName[16]; char data[128];}Send,*pSend;//发送数据线程unsigned __stdcall ThreadSend(void* param){ pSend psend = (pSend)param; //转换为Send类型 SendData(psend->FromName, psend->ToName, psend->data); //发送数据 return 0;}//接受数据unsigned __stdcall ThreadRecv(void* param){ int ret = 0; while (1) {  pClient pclient = (pClient)param;  if (!pclient)   return 1;  ret = recv(pclient->sClient, pclient->buf, sizeof(pclient->buf), 0);  if (ret == SOCKET_ERROR)   return 1;  if (pclient->buf[0] == '#' && pclient->buf[1] != '#') //#表示用户要指定另一个用户进行聊天  {   SOCKET socket = FindClient(&pclient->buf[1]); //验证一下客户是否存在   if (socket != INVALID_SOCKET)   {    pClient c = (pClient)malloc(sizeof(_Client));    c = FindClient(socket);      //只要改变ChatName,发送消息的时候就会自动发给指定的用户了    memset(pclient->ChatName, 0, sizeof(pclient->ChatName));     memcpy(pclient->ChatName , c->userName,sizeof(pclient->ChatName));   }   else     send(pclient->sClient, "The user have not online or not exits.",64,0);   continue;  }  pSend psend = (pSend)malloc(sizeof(_Send));  //把发送人的用户名和接收消息的用户和消息赋值给结构体，然后当作参数传进发送消息进程中  memcpy(psend->FromName, pclient->userName, sizeof(psend->FromName));  memcpy(psend->ToName, pclient->ChatName, sizeof(psend->ToName));  memcpy(psend->data, pclient->buf, sizeof(psend->data));  _beginthreadex(NULL, 0, ThreadSend, psend, 0, NULL);  Sleep(200); } return 0;}//开启接收消息线程void StartRecv(){ pClient pclient = GetHeadNode(); while (pclient = pclient->next)  _beginthreadex(NULL, 0, ThreadRecv, pclient, 0, NULL);}//管理连接unsigned __stdcall ThreadManager(void* param){ while (1) {  CheckConnection(); //检查连接状况  Sleep(2000);  //2s检查一次 } return 0;}//接受请求unsigned __stdcall ThreadAccept(void* param){ _beginthreadex(NULL, 0, ThreadManager, NULL, 0, NULL); Init(); //初始化一定不要再while里面做，否则head会一直为NULL！！！ while (1) {  //创建一个新的客户端对象  pClient pclient = (pClient)malloc(sizeof(_Client));  //如果有客户端申请连接就接受连接  if ((pclient->sClient = accept(g_ServerSocket, (SOCKADDR*)&g_ClientAddr, &g_iClientAddrLen)) == INVALID_SOCKET)  {   printf("accept failed with error code: %d/n", WSAGetLastError());   closesocket(g_ServerSocket);   WSACleanup();   return -1;  }  recv(pclient->sClient, pclient->userName, sizeof(pclient->userName), 0); //接收用户名和指定聊天对象的用户名  recv(pclient->sClient, pclient->ChatName, sizeof(pclient->ChatName), 0);  memcpy(pclient->IP, inet_ntoa(g_ClientAddr.sin_addr), sizeof(pclient->IP)); //记录客户端IP  pclient->flag = pclient->sClient; //不同的socke有不同UINT_PTR类型的数字来标识  pclient->Port = htons(g_ClientAddr.sin_port);  AddClient(pclient); //把新的客户端加入链表中  printf("Successfuuly got a connection from IP:%s ,Port: %d,UerName: %s , ChatName: %s/n",   pclient->IP, pclient->Port, pclient->userName,pclient->ChatName);  if (CountCon() >= 2)      //当至少两个用户都连接上服务器后才进行消息转发    StartRecv();  Sleep(2000); } return 0;}//启动服务器int StartServer(){ //存放套接字信息的结构 WSADATA wsaData = { 0 }; SOCKADDR_IN ServerAddr = { 0 };    //服务端地址 USHORT uPort = 18000;      //服务器监听端口 //初始化套接字 if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData)) {  printf("WSAStartup failed with error code: %d/n", WSAGetLastError());  return -1; } //判断版本 if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2) {  printf("wVersion was not 2.2/n");  return -1; } //创建套接字 g_ServerSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); if (g_ServerSocket == INVALID_SOCKET) {  printf("socket failed with error code: %d/n", WSAGetLastError());  return -1; } //设置服务器地址 ServerAddr.sin_family = AF_INET;//连接方式 ServerAddr.sin_port = htons(uPort);//服务器监听端口 ServerAddr.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);//任何客户端都能连接这个服务器 //绑定服务器 if (SOCKET_ERROR == bind(g_ServerSocket, (SOCKADDR*)&ServerAddr, sizeof(ServerAddr))) {  printf("bind failed with error code: %d/n", WSAGetLastError());  closesocket(g_ServerSocket);  return -1; } //设置监听客户端连接数 if (SOCKET_ERROR == listen(g_ServerSocket, 20000)) {  printf("listen failed with error code: %d/n", WSAGetLastError());  closesocket(g_ServerSocket);  WSACleanup();  return -1; } _beginthreadex(NULL, 0, ThreadAccept, NULL, 0, 0); for (int k = 0;k < 100;k++) //让主线程休眠，不让它关闭TCP连接.  Sleep(10000000); //关闭套接字 ClearClient(); closesocket(g_ServerSocket); WSACleanup(); return 0;}int main(){ StartServer(); //启动服务器 return 0;}

Client code：

#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS#include <WinSock2.h>#include <process.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <conio.h>#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")#define RECV_OVER 1#define RECV_YET 0char userName[16] = { 0 };char chatName[16] = { 0 };int iStatus = RECV_YET;//接受数据unsigned __stdcall ThreadRecv(void* param){ char buf[128] = { 0 }; while (1) {  int ret = recv(*(SOCKET*)param, buf, sizeof(buf), 0);  if (ret == SOCKET_ERROR)  {   Sleep(500);   continue;  }  if (strlen(buf) != 0)  {   printf("%s/n", buf);   iStatus = RECV_OVER;  }  else   Sleep(100);  } return 0;}//发送数据unsigned __stdcall ThreadSend(void* param){ char buf[128] = { 0 }; int ret = 0; while (1) {  int c = getch();  if (c == 27) //ESC ASCII是27  {   memset(buf, 0, sizeof(buf));   printf("Please input the chat name:");   gets_s(buf);   char b[17] = { 0 };   sprintf(b, "#%s", buf);   ret = send(*(SOCKET*)param,b , sizeof(b), 0);   if (ret == SOCKET_ERROR)    return 1;   continue;  }  if(c == 72 || c == 0 || c == 68)//为了显示美观，加一个无回显的读取字符函数   continue;     //getch返回值我是经过实验得出如果是返回这几个值，则getch就会自动跳过，具体我也不懂。  printf("%s: ", userName);  gets_s(buf);  ret = send(*(SOCKET*)param, buf, sizeof(buf), 0);  if (ret == SOCKET_ERROR)   return 1; } return 0;}//连接服务器int ConnectServer(){ WSADATA wsaData = { 0 };//存放套接字信息 SOCKET ClientSocket = INVALID_SOCKET;//客户端套接字 SOCKADDR_IN ServerAddr = { 0 };//服务端地址 USHORT uPort = 18000;//服务端端口 //初始化套接字 if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData)) {  printf("WSAStartup failed with error code: %d/n", WSAGetLastError());  return -1; } //判断套接字版本 if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2) {  printf("wVersion was not 2.2/n");  return -1; } //创建套接字 ClientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); if (ClientSocket == INVALID_SOCKET) {  printf("socket failed with error code: %d/n", WSAGetLastError());  return -1; } //输入服务器IP printf("Please input server IP:"); char IP[32] = { 0 }; gets_s(IP); //设置服务器地址 ServerAddr.sin_family = AF_INET; ServerAddr.sin_port = htons(uPort);//服务器端口 ServerAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(IP);//服务器地址 printf("connecting....../n"); //连接服务器 if (SOCKET_ERROR == connect(ClientSocket, (SOCKADDR*)&ServerAddr, sizeof(ServerAddr))) {  printf("connect failed with error code: %d/n", WSAGetLastError());  closesocket(ClientSocket);  WSACleanup();  return -1; } printf("Connecting server successfully IP:%s Port:%d/n",  IP, htons(ServerAddr.sin_port)); printf("Please input your UserName: "); gets_s(userName); send(ClientSocket, userName, sizeof(userName), 0); printf("Please input the ChatName: "); gets_s(chatName); send(ClientSocket, chatName, sizeof(chatName), 0); printf("/n/n"); _beginthreadex(NULL, 0, ThreadRecv, &ClientSocket, 0, NULL); //启动接收和发送消息线程 _beginthreadex(NULL, 0, ThreadSend, &ClientSocket, 0, NULL); for (int k = 0;k < 1000;k++)  Sleep(10000000); closesocket(ClientSocket); WSACleanup(); return 0;}int main(){ ConnectServer(); //连接服务器 return 0;}

最后，需要改进的有以下几点：
1.没有消息记录，所以最好用文件或者数据库的方式记录，个人推荐数据库。

2.没有用户注册，登陆的操作，也是用文件或者数据库来弄。程序一运行就读取数据库信息就行。

3.群聊功能没有弄，这个其实很简单，就是服务器不管3721，把接收到的消息转发给所有在线用户。

4.没有离线消息，这个就用数据库存储离线消息，然后用户上线后立即发送过去就行。

最后总结一下，没有数据库的聊天程序果然功能简陋~，C语言写的程序要注意对内存的操作。还有TCP方式的连接太费时费内存(用户量达的时候)。

C语言版聊天程序（TCP版本,接下来还有UDP版本）到这里结束~，欢迎各位提出自己的看法。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持武林网。

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