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linux 多线程客户端服务端通信,[转载]多线程实现服务器和客户端、客户端和客户端通信；需要代码，留言...

發(fā)布時間：2024/7/23 linux 23 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 linux 多线程客户端服务端通信,[转载]多线程实现服务器和客户端、客户端和客户端通信；需要代码，留言... 小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

一、實驗名稱

動手打造自己的?IM

二、實驗目的

1本次實驗旨在鍛煉大家的Socket編程能力，以日常生活中廣泛使用的IM軟件為背景，培養(yǎng)大家對于網(wǎng)絡編程的興趣。

2、通過本次實驗，培養(yǎng)linux環(huán)境下網(wǎng)絡編程能力，使得我們對網(wǎng)絡應用層的網(wǎng)絡應用軟件有了一個深入的理解，這對網(wǎng)絡課程的學習起到了很好的實踐作用。

三、實驗內(nèi)容及步驟

實驗內(nèi)容：本作業(yè)要求同學們完成一個簡陋的IM的客戶端和服務器端，實現(xiàn)一些最基本和最常用的IM功能：

客戶端功能：

1、4個以!開頭命令，!login登錄命令!list列出在線用戶命令!file傳輸文件命令!logoff注銷命令。

2、回顯功能：當其他用戶登錄或者登出時，客戶端會收到服務器的提示信息，當向另一個客戶端發(fā)送文件之后，也會收到該客戶端的提示信息。

3、聊天功能：兩個客戶端可以進行聊天：

以[username]:?開頭的行為其他用戶向你發(fā)送的聊天信息。

以>>[username]:?開頭的行為你向其他用戶發(fā)送的聊天信息。

服務器功能：

Server端基本架構：多進程并發(fā)服務器實現(xiàn)，為每個在線用戶分配一個進程用以和在線用戶保持通信，并在子進程退出(某用戶下線)時，回收子進程資源。

ü服務器端固定端口：8081

ü用戶登錄成功，反饋提示信息

ü維護在線用戶信息：包括IP地址和端口號，用戶名字，用戶密碼等

ü向在線用戶發(fā)出其他用戶上/下線提示信息

實驗步驟：

1、熟悉Linux下C語言的編程環(huán)境和編譯方法，學會用gedit來編寫并修改代碼及命令行工具。

2、學習有關socket方面的有關知識，嘗試著去編寫服務器端和客戶端的實現(xiàn)連接的代碼，最重要的是學會使用socket()、listen()、bind()、connect()、accept()等函數(shù)的使用方法，在此基礎上實現(xiàn)客戶端和服務器端的連接。

3、在實現(xiàn)客戶端和服務器端連接的基礎上編寫處理!login、!logoff、!list等簡單的命令(無需客戶端與客戶端交互)，這個過程最重要的是學會send()、recv()函數(shù)的使用，傳遞套接字時要注意接收和發(fā)送的對應。

4、在實現(xiàn)了單個客戶端與服務器的用簡單命令交互的基礎上，學習線程的有關知識在服務器端創(chuàng)建多線程，實現(xiàn)服務器可以和多個客戶端交互的功能。此過程最重要的是學會線程創(chuàng)建和使用，最重要的是pthread_create(4個參數(shù))的使用，其中關鍵的地方是線程函數(shù)的建立及其參數(shù)的傳遞，參數(shù)是socket，這樣才能在線程中實現(xiàn)與客戶端的交互。

5、在實現(xiàn)了多個客戶端與服務器進行交互的基礎上，就有可能實現(xiàn)客戶端與客戶端的交互，編程時一個很關鍵的地方就是所使用的數(shù)據(jù)結構，沒有一個存儲logined客戶端的數(shù)據(jù)結構，就很難實現(xiàn)客戶端與客戶端的交互。因此需要建立一個結構體來存儲客戶端的socket、port(可選)、username、flag(狀態(tài))。

兩種方案：

1)從服務器獲得另一個客戶端的端口號和IP后，讓客戶端與客戶端建立連接，實現(xiàn)直接交互，這就是P2P結構，編程時我試著使用了這種方法，但是連接總是出問題。

2)通過服務器實現(xiàn)客戶端之間的交互，簡單來說就是客戶端把信息通過socket發(fā)送到服務器，服務器再把信息通過不同的socket發(fā)送到客戶端，這是建立在每個客戶端都有自己的socket的基礎上的。

我選擇了第二種方案來實現(xiàn)客戶端的交互。

6、編程進行到這里，我突然意識到了如果客戶端沒有監(jiān)聽服務器的代碼，無法接收和識別服務器的信息是客戶端要發(fā)送的信息、還是服務其本身要發(fā)送的信息，思考良久，無奈之下只能大篇幅的修改代碼，在客戶端使用雙線程，一個用于監(jiān)聽鍵盤的輸入，一個用于監(jiān)聽服務器是否發(fā)送信息；這樣當鍵盤輸入時一個線程接收并負責向服務器發(fā)送信息，當收到服務器發(fā)送的信息時，另一個線程接收并把信息輸出到終端上。

7、在以上的基礎上，就可以實現(xiàn)客戶端的通話及文件的發(fā)送，最后就是調(diào)試程序并整理輸出的格式。

四、實驗分析

1，server.c編譯及運行結果：

圖1處于監(jiān)聽狀態(tài)的服務器

2，開啟另外終端運行客戶端程序：

第一個用戶：Me，運行客戶端程序之后，使用命令!login登錄，成功登錄后會收到服務器的發(fā)送的信息，結果如下：

圖2?一個client登陸成功后的服務器

圖3第一個客戶端Me登陸成功

另起兩個終端第二個客戶端You和第三個客戶端Him登錄后結果如下：

圖4多個客戶端登陸后的服務器

3，指令!list的使用：

圖5?Me客戶端上執(zhí)行!list命令

4，!logoff命令：當用戶Me執(zhí)行!logoff后，客戶端顯示服務器發(fā)送的信息，此時使用!list指令，結果如下：

圖6客戶端Him執(zhí)行!logoff命令

圖7客戶端Him執(zhí)行!logoff命令后Me執(zhí)行!list的結果

5，聊天功能演示：

圖8?Me客戶端和You客戶端進行通話

圖9You客戶端和Me客戶端通話

6，指令!file的使用，文件傳輸功能演示：

圖10You客戶端向Me發(fā)送lilufeng.pdf文件顯示成功

圖11?Me客戶端接收文件成功信息

7、幾種錯誤處理，結果如下：

圖12用戶名錯誤登錄失敗

圖13發(fā)送文件時用戶不在線、發(fā)送失敗

圖14Me想和You對話，You沒有登錄，連接失敗

五、實驗結論

難點：

1、本實驗是基于Linux環(huán)境下，使用C語言編寫而成，這兩者都需要實驗前進行深入的探索和學習，對我而言，加大了編程和實現(xiàn)的難度。

2、對socket和thread方面的知識可以說一無所知，編程的過程中要不斷地學習才能向前邁一小步。

感受：

1、這次實驗的過程中，我深知自己的知識的匱乏，實驗的過程可以說完全是一個探索的過程，對用到的函數(shù)我必須要在Dev等工具下先進性一定的應用和學習才能真正掌握其用法和內(nèi)涵，實踐的過程中學到了很多的知識，而且在編程的后面階段感覺對這些知識已經(jīng)能夠熟練地應用，最有說服力的就是那些函數(shù)的掌握，可見，軟件這個行業(yè)只有在實踐中才能真正的學到本領。

2、編程的前后，我的代碼被改了很多遍，因為開始編程的時候沒有一個整體的構思，只能走一步算一步，每走一步都是那么的艱難，線程的加入和數(shù)據(jù)結構的改變都使原來的代碼結構發(fā)生天翻地覆的變化，到最后在客戶端加入雙線程時整體的代碼又改了一遍，所以說這次試驗讓我感覺非常的累，而且過程中感覺網(wǎng)絡編程是那么的復雜，現(xiàn)在想想這些東西，還是很簡單的。由此，我明白了開發(fā)軟件前為什么要進行詳細的設計，看著是浪費時間，其實那是在節(jié)省時間和精力，而且是開發(fā)出一個軟件的基礎。

3、通過這次試驗讓我學會了關于網(wǎng)絡的socket和P2P等很多知識，這些知識在短期或者說今生難于忘記，當然還有操作系統(tǒng)方面的thread和process方面的知識。

4、同時我也感受到了IT人士的辛勞，其實我一直都在感受到，只不過這次更加強烈罷了，不過辛勞后，看到自己的成果和感到內(nèi)心的充實，覺得付出還是值得的。

客戶端程序源碼：

//[浠ｇ爜]

tcpclient.c

#include

#define

SERVER_PORT 8081 ?//

define the defualt connect port

#define

BUFFER_SIZE 255 //buf size

int

clifd,length = 0;//socket size

char

buf[BUFFER_SIZE]; //the buffer of socket

pthread_t

thread;//thread discription

char

command[100],uName[20],pwd[20];

void

*listenServer(int);//listen and receive message from the server

int

cli_socket_connect_server(int);//create socket and connect the

server

int

main(int argc)

{

clifd =

cli_socket_connect_server(SERVER_PORT);//return the socket

while(1)

{ char

frontcmd[20],ch1,ch2;

int countcmd

=0,countFcmd=0;

memset(frontcmd,' ',sizeof(frontcmd));

memset(command,' ',sizeof(command));

memset(buf,' ',sizeof(buf));

while(ch1 =

getchar()) //input the command

{

if(ch1 == ' ')

{

while(ch2 =

getchar())

{

if(ch2 == 'n')

break;

else

command[countcmd++]

= ch2;

}

break;

}

else if(ch1 ==

'n')

break;

else

frontcmd[countFcmd++] = ch1;

}//input

over:frontcmd is the really command

if(frontcmd[0] ==

'>')//talk function process

{

strcpy(buf,">>");

send(clifd,buf,BUFFER_SIZE,0);

char *talkto;

talkto =

strtok(frontcmd,">:");

strcpy(buf,talkto);//talk to whom

strcat(buf,":");//:

is used to strtok in the server

strcat(buf,command);//what you send

send(clifd,buf,BUFFER_SIZE,0);

}

if(strcmp(frontcmd,"!logoff") == 0)//logoff command process

{

strcpy(buf,"!logoff");

send(clifd,buf,BUFFER_SIZE, 0);

strcpy(buf,uName);

send(clifd,buf,BUFFER_SIZE, 0 );

close(clifd);

pthread_exit(NULL);

break;

}//end of logoff

if(strcmp(frontcmd,"!list") == 0)//list command process

{

strcpy(buf,"!list");

send(clifd,buf,BUFFER_SIZE, 0 );

}//end of list

if(strcmp(frontcmd,"!login") == 0)//login command process

{

strcpy(buf,"!login");

send(clifd,buf,BUFFER_SIZE, 0 );

printf("User

name:t");

scanf("%s",uName);

printf("Password:t");

scanf("%s",pwd);

strcpy(buf,uName);

send(clifd,buf,BUFFER_SIZE, 0 );

length =

recv(clifd,buf,BUFFER_SIZE,0);

(length < 0)

{

printf(" error comes

when recieve data from server! send filen");

exit( 1 );

}

printf("From

server:nt%sn",buf);

if(pthread_create(&thread, NULL, (void

*)listenServer, (void *)clifd) == 0) //after login success create

the listenServer thread

{

printf("listen

thread create success!n");

}

else

{

printf("listen

thread create failed!n");

exit(1);

}

}//end of login

if(strcmp(frontcmd,"!file") == 0)

{

strcpy(buf,frontcmd);//send front command(!file) to the server

send(clifd,buf,BUFFER_SIZE,0);

char

*file,*toUser;

file =

strtok(command," =>");//file

toUser =

strtok(NULL," =>");//destination user

printf("filename:t%sntoUser:t%s",file,toUser);

strcpy(buf,toUser);//send the file to whom

send(clifd,buf,BUFFER_SIZE,0);

}//end of file

}//end of while

return 0;

}

void

*listenServer(int file_socket)

{

while(recv(file_socket,buf,BUFFER_SIZE,0)>0)

{

char *flagcmd =

NULL,*printInfo = NULL;

flagcmd =

strtok(buf,"|");

printInfo =

strtok(NULL,"|");

if(strcmp(flagcmd,"!list") == 0)//list the user that logined

now

printf("from

server:n%s",printInfo);

else

if(strcmp(flagcmd,"!logoff") == 0)//logoff

printf("from

server:nt%s",printInfo);

else

if(strcmp(flagcmd,"!file") == 0)//send the file

{

if(strcmp(printInfo,"0") == 0)//destination user does not login

printf("From

server:ntuser does not login,file failed!n");

else

//destination user logined

printf("nConnect

success!file success!n");

}

else

if(strcmp(flagcmd,"!msg") == 0)//receive the file message

{

printf("From

sever:nt%s",printInfo);

}

else

if(strcmp(flagcmd,"!talk") == 0)//talk message

{

if(strcmp(printInfo,"0") == 0)

printf("The user

does not login!n");

else

printf("%sn",printInfo);

}

else

printf("Please

debug!");

}

int

cli_socket_connect_server(int serverPort)

{

struct

sockaddr_in cliaddr;

socklen_t socklen

= ?sizeof(cliaddr);

char

sever[20];//store the IP

int

client_socket;

if((client_socket

= ?socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0

)) ?< ?0

)//create socket of the client

{

printf(" create

socket error!n ");

exit( 1 );

}

bzero(

& cliaddr,sizeof(cliaddr));

cliaddr.sin_family

= ?AF_INET;

inet_aton(sever,

& cliaddr.sin_addr);

cliaddr.sin_port

= ?htons(serverPort);//port of

the sever

cliaddr.sin_addr.s_addr ?=

htons(INADDR_ANY);//the same IP with the

sever.Connect auto!

if(connect(client_socket,(struct ?sockaddr * )

& cliaddr, socklen)

< ?0 )//connect

the server

{

printf(" can't

connect!n ");

exit( 1 );

}

return

client_socket; //return the socket

}

服務器端源碼：

//tcpserver.c

#include

#define

SERVER_PORT 8081 ?//

define the defualt connect port

#define

LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE 10 ?//

length of listen queue in server

#define

MAX_THREAD 10

#define

BUFFER_SIZE 255

#define

SUCCESS_MESSAGE "Login

Success!"

#define

FAIL_MESSAGE "Login Failed!"

#define

TOTAL_USER_NUM 6

struct

clientInformation

{

int flag;

//record

the struct state: 0 is empty

char loginUsr[20];

//the users that have logined

int socket;

//store the logined uses'

socket

};

struct

clientInformation clientInfo[TOTAL_USER_NUM];//logined users'

array

int

servfd,sever_socket; ?//the socket

int len=0;

//record the length of the socket

int numOfThread = 0;

//record the number of

threads

char users[6][10] =

{"Me","You","Him","Her","user","tmd"};//users that can login

char

buf[BUFFER_SIZE]; ?//the capacity of the

socket

pthread_t

thread[MAX_THREAD]; //thread discription

struct

sockaddr_in servaddr,cliaddr;

void*

docommand(int);//thread function

int main(int

argc)

{

int num;

for(num = 0; num

< TOTAL_USER_NUM; num++)

{

clientInfo[num].flag

= 0;

clientInfo[num].socket = 0;

}

if ?((servfd ?=

socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0 ))

< ?0 )//create

socket in the server

{

printf(" create socket

error!n ");

exit( 1

);

}

bzero( &

servaddr,sizeof(servaddr));

servaddr.sin_family ?=

AF_INET;

servaddr.sin_port ?=

htons(SERVER_PORT);

servaddr.sin_addr.s_addr ?=

htons(INADDR_ANY);

if(bind(servfd,(struct ?sockaddr

* ) & servaddr,sizeof(servaddr)) < 0

)//bind

{

printf(" bind to

port %d failure!n ",SERVER_PORT);

exit( 1

);

}

if(listen(servfd,LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE)

< ?0

)//listen

{

printf("

call listen failure!n ");

exit( 1

);

}

while(numOfThread

< MAX_THREAD)

{

socklen_t length

= ?sizeof(cliaddr);

sever_socket ?=

accept(servfd,(struct ?sockaddr

* ) & cliaddr, & length);//accept

the login

(sever_socket ?<

0 )

{

printf("

error comes when call accept!n ");

break;

}

else

{

//void* arg[] =

{&sever_socket};

if(pthread_create(&thread[numOfThread++], NULL,

(void *)docommand, (void *)sever_socket) != 0)

printf("綰跨▼%d鍒涘緩澶辮觸!n",numOfThread); //create

the new thread to the login client

else

printf("綰跨▼%d琚垱寤簄",numOfThread);

}

close(servfd);

return ?0

;

}

void *docommand(int

sever_socket)

{

while

( 1 )

{// server loop will nerver exit unless any body kill the process

memset(buf,' ',sizeof(buf));

len

= ?recv(sever_socket, buf,

BUFFER_SIZE, 0); ?//recv the

command

(len < 0)

{

printf(" error comes when

recieve data from client ! " );

exit( 1 );

}

else

{

if(strcmp(buf,">>") == 0) //talk

process

{

len

= ?recv(sever_socket, buf,

BUFFER_SIZE, 0);//recv the user name that the file will be sent

(len < 0)

{

printf("error comes when

recieve data from client ! " );

exit( 1 );

}

char

temp[100],*talkto;

strcpy(temp,buf);//temp store what will be sent

talkto =

strtok(buf,":");

int j;

for(j = 0;j

< TOTAL_USER_NUM;j++)

{

if(clientInfo[j].flag == 1)

{

if(strcmp(clientInfo[j].loginUsr,talkto) == 0)

{

strcpy(buf,"!talk|");

strcat(buf,temp);//move temp(the information) to buf

send(clientInfo[j].socket,buf,BUFFER_SIZE,0);//send the talking

message to whom what you talk

break;

}

if(j ==

TOTAL_USER_NUM)

{

strcpy(buf,"!talk");

strcat(buf,"|0");//"0" == user does not login

send(sever_socket,buf,BUFFER_SIZE, 0 ); //send message(user does

not login)

}

else

if(strcmp(buf,"!file") == 0) ?//file process

{

len

= ?recv(sever_socket, buf,

BUFFER_SIZE, 0);//recv the user name that the file will be sent

(len < 0)

{

printf("error comes when

recieve data from client ! " );

exit( 1 );

}

int i;

for(i = 0;i

< TOTAL_USER_NUM;i++)

{

if(clientInfo[i].flag == 1)

{

if(strcmp(clientInfo[i].loginUsr,buf) == 0)

{

strcpy(buf,"!file|");

strcat(buf,"1");//"1" == user logined

send(sever_socket,buf,BUFFER_SIZE, 0 ); //send to the client who

send file(receiver)

strcpy(buf,"!msg|nreceived the file!n");

send(clientInfo[i].socket,buf,BUFFER_SIZE,0);//tell the client to

recv the file

break;

}

if(i ==

TOTAL_USER_NUM)

{

strcpy(buf,"!file");

strcat(buf,"|0");//"0" == user does not login

send(sever_socket,buf,BUFFER_SIZE, 0 ); //send message(user does

not login)

}

}//end of if

else

if(strcmp(buf,"!list") == 0) ?//list the logined users process

{

strcat(buf,"|");

int k;

for(k = 0; k

< TOTAL_USER_NUM; k++)

{

if(clientInfo[k].flag == 1)

{

strcat(buf,clientInfo[k].loginUsr);

strcat(buf,"n");

}

send(sever_socket,buf,BUFFER_SIZE,0); //send all logined users to

client

}//end of else if

else

if(strcmp(buf,"!logoff") == 0) ?// logoff process

{

while(1)

{

strcat(buf,"|logoff

success!n");

send(sever_socket,buf,BUFFER_SIZE,0); //send logoff success

message

memset(buf,' ',sizeof(buf));

len

= ?recv(sever_socket, buf,

BUFFER_SIZE, 0); ?//recv the login users name

int k;

for(k = 0; k

< TOTAL_USER_NUM; k++)//move it out from the

clientinformation struct

{

if(strcmp(buf,clientInfo[k].loginUsr) == 0)

{

strcpy(clientInfo[k].loginUsr," ");

clientInfo[k].flag =

clientInfo[k].socket

= 0;

break;

}

close(sever_socket);

numOfThread--;

pthread_exit(NULL);

break;

}

}//end of else if

else

if(strcmp(buf,"!login") == 0)//login process

{

len

= ?recv(sever_socket, buf,

BUFFER_SIZE, 0); //recv the login user's name

(len < 0)

{

printf("error comes when

recieve data from client ! login" );

exit( 1 );

}

printf("from

client:%stIP:%stPort:%dn ",buf,

inet_ntoa(cliaddr.sin_addr),ntohs(cliaddr.sin_port));

int i;

for(i = 0;i

< TOTAL_USER_NUM;i++)//judge whether have this

user

{

if(strcmp(buf,users[i]) == 0)

{

for(i = 0;i

< TOTAL_USER_NUM;i++)

{

if(clientInfo[i].flag == 0)

{

strcpy(clientInfo[i].loginUsr,buf);

clientInfo[i].socket

= sever_socket;

clientInfo[i].flag =

break;

}

strcpy(buf,SUCCESS_MESSAGE);

send(sever_socket,buf,BUFFER_SIZE, 0 ); //send login success

message

break;

}

if(i ==

TOTAL_USER_NUM)

{

printf("No user

called %s! Login failed!n",buf);

memset(buf,' ',sizeof(buf));

strcpy(buf,FAIL_MESSAGE);

send(sever_socket,buf,BUFFER_SIZE, 0 ); //send login failed

message

}

}//end of else if

} //end of else

}// end of while

}

又不懂得地方，歡迎留言詢問，我必盡力解答！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux 多线程客户端服务端通信,[转载]多线程实现服务器和客户端、客户端和客户端通信；需要代码，留言...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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