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...
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，培養大家對于網絡編程的興趣。
2、通過本次實驗，培養linux環境下網絡編程能力，使得我們對網絡應用層的網絡應用軟件有了一個深入的理解，這對網絡課程的學習起到了很好的實踐作用。
三、實驗內容及步驟
實驗內容：本作業要求同學們完成一個簡陋的IM的客戶端和服務器端，實現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送的聊天信息。
以>>[username]:?開頭的行為你向其他用戶發送的聊天信息。
服務器功能：
Server端基本架構：多進程并發服務器實現，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連接的代碼，最重要的是學會使用socket()、listen()、bind()、connect()、accept()等函數的使用方法，在此基礎上實現客戶端和服務器端的連接。
3、在實現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()函數的使用，傳遞套接字時要注意接收和發送的對應。
4、在實現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建多線程，實現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建和使用，最重要的是pthread_create(4個參數)的使用，其中關鍵的地方是線程函數的建立及其參數的傳遞，參數是socket，這樣才能在線程中實現與客戶端的交互。
5、在實現了多個客戶端與服務器進行交互的基礎上，就有可能實現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據結構，沒有一個存儲logined客戶端的數據結構，就很難實現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)。
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)通過服務器實現客戶端之間的交互，簡單來說就是客戶端把信息通過socket發送到服務器，服務器再把信息通過不同的socket發送到客戶端，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送的信息、還是服務其本身要發送的信息，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，一個用于監聽鍵盤的輸入，一個用于監聽服務器是否發送信息；這樣當鍵盤輸入時一個線程接收并負責向服務器發送信息，當收到服務器發送的信息時，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，就可以實現客戶端的通話及文件的發送，最后就是調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處于監聽狀態的服務器
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客戶端上執行!list命令
4，!logoff命令：當用戶Me執行!logoff后，客戶端顯示服務器發送的信息，此時使用!list指令，結果如下：
圖6客戶端Him執行!logoff命令
圖7客戶端Him執行!logoff命令后Me執行!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發送文件時用戶不在線、發送失敗
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能夠熟練地應用，最有說服力的就是那些函數的掌握，可見，軟件這個行業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，線程的加入和數據結構的改變都使原來的代碼結構發生天翻地覆的變化，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，而且過程中感覺網絡編程是那么的復雜，現在想想這些東西，還是很簡單的。由此，我明白了開發軟件前為什么要進行詳細的設計，看著是浪費時間，其實那是在節省時間和精力，而且是開發出一個軟件的基礎。
3、通過這次試驗讓我學會了關于網絡的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
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define
SERVER_PORT 8081 ?//
define the defualt connect port
id
#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
if(strcmp(frontcmd,"!list") == 0)//list command process
{
strcpy(buf,"!list");
send(clifd,buf,BUFFER_SIZE, 0 );
}//end of list
if
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);
if
(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
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
if
}//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
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define
SERVER_PORT 8081 ?//
define the defualt connect port
id
#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
if
(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
if
(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
to
if
(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
to
if
(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
1
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 =
0;
clientInfo[k].socket
= 0;
break;
}
}
close(sever_socket);
numOfThread--;
pthread_exit(NULL);
break;
}
}//end of else if
2
else
if(strcmp(buf,"!login") == 0)//login process
{
len
= ?recv(sever_socket, buf,
BUFFER_SIZE, 0); //recv the login user's name
if
(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 =
1;
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
3
} //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...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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