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 4096
char 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")==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。
