Linux-Socket實現(xiàn)模擬群聊（多人聊天室）

簡單版本

服務(wù)端源碼

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<pthread.h> #include<unistd.h> #include<string.h> #include<sys/socket.h> #include<arpa/inet.h> #include<netinet/in.h>#define MAX 100 typedef struct Client{//socket文件描述符int cfd;//客戶端名稱char name[50]; }Client; //設(shè)置最多群聊人數(shù) Client client[MAX] = {}; size_t count = 0;//初始化互斥鎖 pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//廣播函數(shù) void broadcast(char *msg, Client c){pthread_mutex_lock(&mutex);//給除了當(dāng)前客戶端的其他所有客戶端發(fā)消息for(size_t i = 0; i < count; i++){if(client[i].cfd != c.cfd){if(send(client[i].cfd,msg,strlen(msg),0) <= 0){break;}}}pthread_mutex_unlock(&mutex); }//處理與每個客戶端的交互 void *pthread_run(void *arg){Client c = *(Client*)(arg);while(1){char buf[1024] = {};strcpy(buf,c.name);strcat(buf," :");int ret = recv(c.cfd,buf + strlen(buf), 1024 - strlen(buf), 0);//如果沒有接收到該客戶端的消息，說明該客戶端離線if(ret <= 0){for(size_t i = 0; i < count; i++){if(client[i].cfd == c.cfd){//把該客戶端的信息從客戶端列表中刪除client[i] = client[count - 1];count--;strcpy(buf,c.name);strcat(buf,"已退出群聊");break;}}broadcast(buf,c);close(c.cfd);return NULL;}else{//接收到了客戶端消息，則廣播該消息broadcast(buf,c);}} }int main(int argc, char *argv[]){const char *ip;unsigned short int port;//如果沒有指定ip地址和端口號，則使用默認ip地址（本機）和端口號if(argc < 3){ip = "127.0.0.1";port = 533;}else{ip = argv[1];port = atoi(argv[2]);}//使用TCP/IP(V4)協(xié)議int sfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sfd == -1){perror("socket err\n");return -1;}struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;//將port轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序（大端模式）addr.sin_port = htons(port);//將點分十進制的IPv4地址轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序列的長整型addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);socklen_t addrlen = sizeof(addr);//將ip地址綁定套接字int ret = bind(sfd,(struct sockaddr*)(&addr), addrlen);if( ret == -1){perror("bind error\n"); return -1;}//監(jiān)聽鏈接請求隊列，accept()應(yīng)答之前，允許在進入隊列中等待的連接數(shù)目是10if(listen(sfd,10) == -1){perror("listen error\n");return -1;}printf("服務(wù)器已啟動...\n");while(1){struct sockaddr_in caddr;socklen_t len = sizeof(caddr);int cfd = accept(sfd,(struct sockaddr*)(&caddr),&len);if(cfd == -1){perror("accept error\n");return -1;}//單次通信最大數(shù)據(jù)長度char buf[100] = {};recv(cfd,&client[count].name,50,0);//將該客戶端保存到客戶端列表client[count].cfd = cfd;//創(chuàng)建一個線程處理此次連接pthread_t tid;strcpy(buf,client[count].name);strcat(buf,"已加入群聊");broadcast(buf,client[count]);ret = pthread_create(&tid,NULL,pthread_run,(void*)(&client[count]));count++;if(ret != 0){printf("pthread_create: %s\n",strerror(ret));continue;}printf("有一個客戶端成功連接：ip <%s> port [%hu]\n",inet_ntoa(caddr.sin_addr),ntohs(caddr.sin_port));}return 0; }//編譯代碼 //gcc server.c -o server -lpthread

客戶端源碼

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> #include<string.h> #include<arpa/inet.h> #include<unistd.h> #include<sys/socket.h> #include<netinet/in.h>int main(int argc, char *argv[]){const char *ip;unsigned short int port;//如果沒指明，默認是ip = "127.0.0.1",port = 533if(argc < 3){ip = "127.0.0.1";port = 533;}else{ip = argv[1];port = atoi(argv[2]);}int sfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sfd == -1){perror("socket error\n");return -1;}struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(port);addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);socklen_t addrlen = sizeof(addr);int ret = connect(sfd,(const struct sockaddr*)(&addr),addrlen);if(ret == -1){perror("connect error\n");return -1;}char name[50];printf("請輸入你的群聊昵稱：");fgets(name,49,stdin);send(sfd,name,strlen(name) - 1, 0);//創(chuàng)建兩個進程，父進程負責(zé)收消息，子進程負責(zé)發(fā)消息pid_t pid = fork();if(pid == -1){perror("fork error\n");}else if(pid == 0){while(1){char buf[1024] = {};fgets(buf,1023,stdin);if(send(sfd,buf,strlen(buf) + 1,0) <= 0){break;}}}else{while(1){char buf[1024] = {};if(recv(sfd,buf,1024,0) <= 0){break;}time_t current_time;time(&current_time);printf("%s\n",ctime(&current_time));printf("%s\n",buf);}}close(sfd);return 0; } //編譯代碼 //gcc client.c -o client

服務(wù)器可以在特定的端口監(jiān)聽客戶端的連接請求，若連接成功，服務(wù)器采用廣播的形式向當(dāng)前所有連接客戶端發(fā)送該客戶端登錄成功消息多個客戶端可以同時登錄，在源碼文件中可以配置最多群聊同時在線人數(shù)。服務(wù)端接收到客戶端發(fā)送的群聊信息后，也會采用廣播的形式通知其他客戶端，其他客戶端接收后打印輸出信息。這樣就實現(xiàn)了簡單版本模擬群聊。

這個版本有幾個痛點

只有一個群，如果想同時在多個群群聊怎么辦？

退出群聊后，群聊信息就沒有了，如果想查看歷史群聊信息怎么辦？

用戶在不同的群聊發(fā)送信息，服務(wù)端怎么將用戶發(fā)送的信息廣播給當(dāng)前在線的且與發(fā)送信息的用戶在同一群聊的用戶？

更新版本

問題1解決方案：

給每個群聊設(shè)置一個群聊標識（群號），在啟動客戶端時,通過輸入不同的群聊標識來進入不同的群。

問題2解決方案：

服務(wù)端為每一個群聊創(chuàng)建一個文本文件放入record目錄中，以此文本文件存儲群聊信息

在服務(wù)端Client結(jié)構(gòu)體中加入address屬性來記錄當(dāng)前群聊所對應(yīng)的文本文件的地址

用戶運行客戶端程序，輸入群號來加入群聊，如果該群號所對應(yīng)的群不存在，那么服務(wù)端就為該群創(chuàng)建一個文本文件。如果該群號所對應(yīng)的文本文件存在于record目錄中，那么客戶端程序就加載并打印該文件的內(nèi)容

如此便實現(xiàn)了查看歷史信息

問題3解決方案：

在服務(wù)端Client結(jié)構(gòu)體中增加一個屬性pid來記錄當(dāng)前客戶端連接所加入的群聊的群號。用戶每次運行客戶端程序，需要輸入要加入的群的群號，然后發(fā)送給服務(wù)端，服務(wù)端將此號賦值給表示當(dāng)前連接的Client結(jié)構(gòu)體中的pid屬性。同一用戶打開多個窗口運行客戶端程序，在服務(wù)器的角度是創(chuàng)建了多個連接，會被當(dāng)做不同用戶看待，但是在用戶的角度，就相當(dāng)于在多個群進行聊天。 只要客戶端與服務(wù)端每次通信時攜帶當(dāng)前所在群的群號，在由服務(wù)端解析出群號，使用廣播函數(shù)時判斷當(dāng)前所有客戶端連接對應(yīng)的群號和解析出的群號是否一致，一致就轉(zhuǎn)發(fā)消息。

如此便實現(xiàn)了用戶在群聊中發(fā)消息，服務(wù)端轉(zhuǎn)發(fā)消息時只轉(zhuǎn)發(fā)給與發(fā)送消息的用戶在同一個群中的在線用戶

核心概念是一個客戶端與服務(wù)器的連接只能加入一個群，而同一用戶通過打開不同的窗口運行客戶端程序來創(chuàng)建多個連接，以此來加入不同的群

服務(wù)端代碼

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<pthread.h> #include<unistd.h> #include<string.h> #include<sys/socket.h> #include<arpa/inet.h> #include<netinet/in.h> #include<sys/types.h> #include<dirent.h> #include<sys/stat.h> #include<time.h> #include<fcntl.h>#define MAX 100typedef struct Client{//socket文件描述符int cfd;//客戶端名稱char name[50];//群號，6位char id[7];//群聊信息文件地址char address[128]; }Client; //設(shè)置最多群聊人數(shù) Client client[MAX] = {}; size_t count = 0;//初始化互斥鎖 pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; //保存聊天記錄 void save(char *msg, Client c){char record[1024] = {};time_t current_time;time(&current_time);char *str = ctime(&current_time);int fd;fd = open(c.address,O_APPEND | O_WRONLY);if(fd == -1){perror("server open record error\n");return;}sprintf(record,"%s%s\n\n",str,msg);int ret = write(fd,record,strlen(record));if(ret == -1){perror("wirte record error\n");return;}close(fd); }//廣播函數(shù) void broadcast(char *msg, Client c){pthread_mutex_lock(&mutex);save(msg,c);//廣播給與當(dāng)前用戶在同一群聊中的所有其他用戶for(size_t i = 0; i < count; i++){if(client[i].cfd != c.cfd && strcmp(client[i].id,c.id) == 0){if(send(client[i].cfd,msg,strlen(msg),0) <= 0){break;}}}pthread_mutex_unlock(&mutex); } //判斷群號是否存在于record目錄里，否創(chuàng)建文件 void exits(Client c){DIR *db;struct dirent *p;db = opendir("/root/linux/communicate/record");char temp[20];sprintf(temp,"%s%s",c.id,".txt");int flag = 0;while((p = readdir(db))){if(strcmp(p->d_name,temp) == 0){flag = 1;break;}}if(flag == 0){umask(0);int ret = creat(c.address,0666);if(ret == -1) perror("creat record error\n");}closedir(db); } //對每一個客戶端連接都創(chuàng)建一個線程處理 void *pthread_run(void *arg){Client c = *(Client*)(arg);exits(c);//單次通信最大數(shù)據(jù)長度char buf[100] = {};strcpy(buf,c.name);strcat(buf,"已加入群聊");broadcast(buf,c);while(1){char buf[1024] = {};strcpy(buf,c.name);strcat(buf," :");int ret = recv(c.cfd,buf + strlen(buf), 1024 - strlen(buf), 0);//如果沒有接收到該客戶端的消息，說明該客戶端離線if(ret <= 0){for(size_t i = 0; i < count; i++){if(client[i].cfd == c.cfd){//把該客戶端的信息從客戶端列表中刪除client[i] = client[count - 1];count--;strcpy(buf,c.name);strcat(buf,"已退出群聊");break;}}broadcast(buf,c);close(c.cfd);return NULL;}else{//接收到了客戶端消息，則廣播該消息broadcast(buf,c);}} }//接收用戶要加入的群號和用戶昵稱,并將客戶端保存到客戶端列表 void receive(int cfd){char temp[128] = {};recv(cfd,temp,128,0);int i = 0;while(i < 6){client[count].id[i] = temp[i];i++;}client[count].id[i] = '\0';int j = 0;while(i < strlen(temp)){client[count].name[j] = temp[i];i++;j++;}client[count].name[i] = '\0';sprintf(client[count].address,"%s/%s%s","/root/linux/communicate/record",client[count].id,".txt");client[count].cfd = cfd; }//服務(wù)端socket初始化 int inet_init(const char *ip, unsigned short int port){//使用TCP/IP(V4)協(xié)議int sfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sfd == -1){perror("socket err\n");return -1;}struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;//將port轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序（大端模式）addr.sin_port = htons(port);//將點分十進制的IPv4地址轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序列的長整型addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);socklen_t addrlen = sizeof(addr);//將ip地址綁定套接字int ret = bind(sfd,(struct sockaddr*)(&addr), addrlen);if( ret == -1){perror("bind error\n"); return -1;}//監(jiān)聽鏈接請求隊列，accept()應(yīng)答之前，允許在進入隊列中等待的連接數(shù)目是10if(listen(sfd,10) == -1){perror("listen error\n");return -1;}return sfd; }int main(int argc, char *argv[]){const char *ip;unsigned short int port;//如果沒有指定ip地址和端口號，則使用默認ip地址（本機）和端口號if(argc < 3){ip = "127.0.0.1";port = 533;}else{ip = argv[1];port = atoi(argv[2]);}int sfd = inet_init(ip, port);if(sfd == -1){perror("server socket init error\n");return -1;}printf("服務(wù)器已啟動...\n");while(1){struct sockaddr_in caddr;socklen_t len = sizeof(caddr);int cfd = accept(sfd,(struct sockaddr*)(&caddr),&len);if(cfd == -1){perror("accept error\n");return -1;}receive(cfd);//創(chuàng)建一個線程處理此次連接pthread_t tid;int ret = pthread_create(&tid,NULL,pthread_run,(void*)(&client[count]));count++;if(ret != 0){printf("pthread_create: %s\n",strerror(ret));continue;}printf("有一個客戶端成功連接：ip <%s> port [%hu]\n",inet_ntoa(caddr.sin_addr),ntohs(caddr.sin_port));}return 0; } //編譯代碼 //gcc server.c -o server -lpthread

客戶端代碼

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> #include<string.h> #include<arpa/inet.h> #include<unistd.h> #include<sys/socket.h> #include<netinet/in.h> #include<fcntl.h> #include<dirent.h> #include<sys/stat.h> //打印歷史信息 void print_history(char *id){char filename[128] = {};sprintf(filename,"%s/%s%s","/root/linux/communicate/record",id,".txt");int fd;fd = open(filename,O_RDONLY);if(fd == -1){perror("client open record error\n");}int len;char buf[1024];while((len = read(fd,buf,1024)) != 0){printf("%s",buf);memset(buf,'\0',1024);}printf("------------歷史群聊信息-----------\n");close(fd); } int main(int argc, char *argv[]){const char *ip;unsigned short int port;//如果沒指明，默認是ip = "127.0.0.1",port = 533if(argc < 3){ip = "127.0.0.1";port = 533;}else{ip = argv[1];port = atoi(argv[2]);}int sfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sfd == -1){perror("socket error\n");return -1;}struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(port);addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);socklen_t addrlen = sizeof(addr);int ret = connect(sfd,(const struct sockaddr*)(&addr),addrlen);if(ret == -1){perror("connect error\n");return -1;}char name[50];char id[8];printf("請輸入群號：");fgets(id,8,stdin);printf("請輸入你的群聊昵稱：");fgets(name,49,stdin);char temp[128];strncat(temp,id,6);strncat(temp,name,strlen(name) - 1);send(sfd, temp, strlen(temp), 0);char cutid[7] = {};strncat(cutid,id,6);sleep(1);print_history(cutid);//創(chuàng)建兩個進程，父進程負責(zé)收消息，子進程負責(zé)發(fā)消息pid_t pid = fork();if(pid == -1){perror("fork error\n");}else if(pid == 0){while(1){char buf[1024] = {};fgets(buf,1023,stdin);if(send(sfd,buf,strlen(buf) + 1,0) <= 0){break;}printf("\n");}}else{while(1){char buf[1024] = {};if(recv(sfd,buf,1024,0) <= 0){break;}time_t current_time;time(&current_time);printf("%s",ctime(&current_time));printf("%s\n\n",buf);}}close(sfd);return 0; } //編譯代碼 //gcc client.c -o client

程序演示

先看一下record目錄，此時沒有群聊文件

創(chuàng)建兩個線程模擬兩個客戶端，并加入到群號為111111的群里

兩個客戶端正常通信。此時再查看record目錄，發(fā)現(xiàn)多了一個111111.txt文件，證明此文件是用戶加入群聊后自動創(chuàng)建的。

并且從上圖可以看到每個客戶端在進入群聊后都會去加載當(dāng)前群的歷史群聊信息

此時，再運行兩個客戶端，加入群號為222222的群中

可以發(fā)現(xiàn)，在222222群聊中發(fā)消息，消息只會出現(xiàn)在222222的群聊中，而111111中并沒有，如此也證明用戶在不同群聊中發(fā)送消息，消息只會被廣播給與發(fā)送消息的用戶在同一群聊中的在線用戶這一功能實現(xiàn)了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux-Socket实现模拟群聊（多人聊天室）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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