一、案例

C++跨平臺(tái)開發(fā)——關(guān)于解決SOCKET網(wǎng)絡(luò)編程中客戶端對(duì)聊的問題

二、實(shí)現(xiàn)分析

1、為什么服務(wù)器開啟線程而不是進(jìn)程？

????????線程的開銷小，啟動(dòng)快，共享數(shù)據(jù)（不需要ipc就可以實(shí)現(xiàn)交互），所以一個(gè)線程一個(gè)客戶端（實(shí)際上效率提升將近10倍）。

2、創(chuàng)建線程的時(shí)候傳accepfd的原因

????????accepfd記錄客戶端，客戶端每上線一個(gè)就覆蓋一個(gè)accepfd，第一個(gè)accepfd就沒了，利用值傳參并保存下來。線程永遠(yuǎn)都停留在死循環(huán)內(nèi)，保存下來的fd就不會(huì)被替換掉。（知道客戶端下線）

3、自定義通信協(xié)議

????????創(chuàng)新頭文件寫入請(qǐng)求頭和請(qǐng)求體

4、客戶端如何發(fā)送數(shù)據(jù)

錯(cuò)誤1：

????????客戶端連接上后在while循環(huán)中直接發(fā)出請(qǐng)求、接收數(shù)據(jù)（write 、 read）

錯(cuò)誤分析：

????????read（阻塞函數(shù)）用來接收服務(wù)器返回來的結(jié)果，但如果服務(wù)器處理某個(gè)業(yè)務(wù)要花費(fèi)很長時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)很慢、數(shù)據(jù)很長，read就不能及時(shí)返回，卡了半小時(shí)還沒有回復(fù)。就會(huì)導(dǎo)致write發(fā)送完請(qǐng)求，然后進(jìn)行read沒有收到結(jié)果，就不能繼續(xù)write（write 、 read相互制約）

????????write 完不一定就必須立刻read（就好像打游戲的時(shí)候你掛機(jī)（沒有write），但是依然會(huì)接收到服務(wù)器發(fā)回來的界面數(shù)據(jù)）

????????所以對(duì)于客戶端來說就需要讓write 和read同時(shí)存在，并且同時(shí)運(yùn)行——?jiǎng)?chuàng)建讀、寫兩個(gè)線程并進(jìn)行傳參

注意：

????????創(chuàng)建線程不能寫在死循環(huán)里面，但如果沒有死循環(huán)也是錯(cuò)的。

????????如果加上循環(huán)變成循環(huán)開啟讀寫線程，造成電腦卡死；如果不在死循環(huán)內(nèi)，創(chuàng)建線程完直接走到return ，導(dǎo)致main中的子進(jìn)程結(jié)束，因?yàn)榫€程包含在進(jìn)程當(dāng)中（共享進(jìn)程開辟的cpu、內(nèi)存等資源），線程自然也消失了。（即進(jìn)程沒了線程就沒了）——再次驗(yàn)證了進(jìn)程是資源分配的基本單位，線程共享進(jìn)程的所有資源。

????????所以客戶端連接上必須開啟死循環(huán)

技巧：一旦到了線程執(zhí)行函數(shù)就開啟死循環(huán)

寫線程函數(shù)體部分：結(jié)構(gòu)體在內(nèi)存中以什么樣的形式存放？

以字節(jié)的形式存放。（如果是字符，只能存char類型，沒有什么字符可以表示結(jié)構(gòu)體），字節(jié)的長度用sizeof求得，如果用strlen就會(huì)導(dǎo)致客戶端收不到服務(wù)器發(fā)送的消息

結(jié)構(gòu)體還遵循內(nèi)存對(duì)齊的原則，連續(xù)存放

怎么把兩個(gè)結(jié)構(gòu)體（用戶、請(qǐng)求頭）一起往外發(fā)？

創(chuàng)建一個(gè)buf數(shù)組來動(dòng)態(tài)獲取結(jié)構(gòu)體的長度（不定長，根據(jù)業(yè)務(wù)情況）

注意：

以下這樣調(diào)用memcpy會(huì)將前面的數(shù)據(jù)進(jìn)行覆蓋，要利用指針的偏移計(jì)算

指針的偏移計(jì)算：

前面拷貝的是一個(gè)head結(jié)構(gòu)體，buf從首元素開始，偏移整個(gè)head，將之前拷貝的數(shù)據(jù)跨過去，找到?jīng)]有數(shù)據(jù)的那個(gè)地址再進(jìn)行拷貝user（如圖）

使得能正好存下兩個(gè)結(jié)構(gòu)體的大小，節(jié)省空

注意：

沒有必要再創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)體放請(qǐng)求頭和請(qǐng)求體，因?yàn)椴煌臉I(yè)務(wù)有不同的長度，導(dǎo)致長度不能確定，如果你按照最大的業(yè)務(wù)長度來計(jì)算，而這些業(yè)務(wù)你又可能用不到，就會(huì)浪費(fèi)空間（就像你打開qq客戶端，不能保證你會(huì)用到里面所有的業(yè)務(wù)，可能就只進(jìn)行聊天或者說開了100k的空間只存放了50字節(jié)）

5、服務(wù)器如何接收數(shù)據(jù)？

讀的時(shí)候先讀請(qǐng)求頭

錯(cuò)誤2：

?錯(cuò)誤分析：

????????上圖中類型和長度分別對(duì)應(yīng) 1、 40是正確的。但是后面一堆數(shù)據(jù)是有問題的，因?yàn)樵诜?wù)器這邊僅僅只接收了請(qǐng)求頭， 后面的數(shù)據(jù)還沒有接收到就一直死循環(huán)打印

注意：

????????Socket通信中，存放的數(shù)據(jù)被讀走就沒了，沒被讀走的那部分還是保留在Socket中，那么這個(gè)時(shí)候還會(huì)觸發(fā)read,就打印了出來。所以接下來判斷是什么業(yè)務(wù)的時(shí)候還要繼續(xù)讀Socket剩下部分（用戶信息）

????????接著讀多少長度是根據(jù)業(yè)務(wù)長度，而不是直接利用sizeof(USERINFO)，僅有當(dāng)創(chuàng)建的緩沖區(qū)跟sizeof(USERINFO)一樣大的情況下才不會(huì)出現(xiàn)問題，否則哪怕就丟了一個(gè)字節(jié)也不行。

????????一方面，保證接收的剛剛好，另一方面，按照業(yè)務(wù)長度進(jìn)行驗(yàn)證（安全），發(fā)多少收多少，還可以根據(jù)read的返回值判斷接收是否成功，如果數(shù)據(jù)丟了，返回的res一定比給定長度小，如果發(fā)多了（粘包），也不會(huì)接收多余沒用的數(shù)據(jù)（告訴我長度20個(gè)字節(jié)，卻發(fā)了25個(gè)字節(jié)，后面5個(gè)字節(jié)不會(huì)接收，服從客戶端的要求）。

服務(wù)器判斷如果進(jìn)行登錄業(yè)務(wù)的話，就進(jìn)行驗(yàn)證并加入在線用戶的容器

發(fā)送結(jié)果——反饋是否操作成功——客戶端添加并讀取反饋

寫線程怎么知道讀線程的數(shù)據(jù)？?

聊天之前要先判斷登錄是否成功（客戶端讀線程），登錄成功才開始聊天（客戶端寫線程）——設(shè)置全局變量進(jìn)行判斷

接著定義聊天結(jié)構(gòu)體，定義請(qǐng)求頭，并拷貝數(shù)據(jù)

技巧：

在寫read和write的時(shí)候一定要記得帶上返回值，利用返回值來查看，至少可以避免一端的問題。

處理業(yè)務(wù)時(shí)，讀取完數(shù)據(jù)后先進(jìn)行判斷，可以先做打印測(cè)試

服務(wù)器這邊的聊天業(yè)務(wù)怎么處理？

Map容器怎么通過key來查找值？

1、Find????????2、[]

錯(cuò)誤3：

錯(cuò)誤分析：

圖中服務(wù)器端打印的onlineMap[sev_chat.recvID] = 0，即查不到要接受者的id，所以map容器第一個(gè)參數(shù)不能定義成char*指針類型（地址），因?yàn)榉?wù)器操作針對(duì)所有的客戶端，地址就可能會(huì)改變（或者數(shù)據(jù)變），應(yīng)修改為string類型

補(bǔ)充：

1、TCP存在問題(數(shù)據(jù)問題）

• 可能丟包
• 可能粘包
• 可能半包?

2、Linux中怎么同時(shí)編譯多個(gè)文件的方法（.h ?.cpp）

• 編寫makefile
• 直接執(zhí)行vs2019的bin目錄下的可執(zhí)行文件.out

?三、核心代碼

//客戶端 int main() {pthread_t read_thrad;pthread_t write_thrad;struct sockaddr_in s_addr;int socketfd = 0;int length = 0;int acceptfd = 0;//客戶端的文件描述符char cli_buf[120] = { 0 };//初始化網(wǎng)絡(luò)socketfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//AF_INET表示使用ipv4，SOCK_STREAM表示流式套接字if (socketfd == -1){perror(" socket error");}else{//確定使用那個(gè)協(xié)議族 ipv4s_addr.sin_family = AF_INET;//連接服務(wù)器的地址s_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");//ip地址的轉(zhuǎn)換s_addr.sin_port = htons(10086);length = sizeof(s_addr);//準(zhǔn)備通道不做綁定操作而是直接連接if (connect(socketfd, (struct sockaddr*)&s_addr, length) == -1){perror(" connect error");}else{cout << "客戶端連接成功 acceptfd = " << endl;//進(jìn)入線程執(zhí)行函數(shù)要開啟死循環(huán)if (pthread_create(&read_thrad, NULL, read_thread_func, &socketfd)){perror("pthread_create error");}if (pthread_create(&write_thrad, NULL, write_thread_func, &socketfd)){perror("pthread_create error");}//為了不讓線程馬上結(jié)束while (true){}}}return 0; }void* read_thread_func(void* p) {BACK resback;CHARMSG resmsg;int rfd = *(int*)p;while (true){read(rfd,&resback,sizeof(BACK));cout << "resback.businessType" << resback.businessType << endl;cout << "resback.flag" << resback.flag << endl;if (resback.businessType == 1){if (resback.flag == 1){isRun = 1;}else{isRun = 0;}}else if (resback.businessType == 2)//聊天{int res = read(rfd, &resmsg, sizeof(CHARMSG));cout << "chat content" << resmsg.content << endl;}} } //寫線程執(zhí)行函數(shù) void* write_thread_func(void* p) {//char buf[1024] = { 0 };HEAD myhead;USERINFO puser;CHARMSG pchat;int wfd = *(int*)p;cout << "請(qǐng)輸入賬號(hào)" << endl;cin >> puser.userName;cout << "請(qǐng)輸入密碼" << endl;cin >> puser.pwd;myhead.businessType = 1;//業(yè)務(wù)類型myhead.businessLen = sizeof(USERINFO);//根據(jù)業(yè)務(wù)情況動(dòng)態(tài)獲取結(jié)構(gòu)體長度//結(jié)構(gòu)體對(duì)應(yīng)字節(jié)，不能用strlenchar buf[sizeof(HEAD)+sizeof(USERINFO)] = { 0 };memcpy(buf,&myhead,sizeof(HEAD));memcpy(buf+sizeof(HEAD),&puser,sizeof(USERINFO));write(wfd,buf,sizeof(buf));//做聊天用while (true){if (isRun == 1){cout << "登錄成功 進(jìn)行聊天" << endl;cout << "請(qǐng)輸入賬號(hào)" << endl;cin >> pchat.sendID;cout << "請(qǐng)輸入聊天對(duì)象" << endl;cin >> pchat.recvID;cout << "請(qǐng)輸入聊天內(nèi)容" << endl;cin >> pchat.content;bzero(&myhead,sizeof(myhead));myhead.businessType = 2;myhead.businessLen = sizeof(CHARMSG);//這里的buf不能使用前面的char chat_buf[sizeof(HEAD) + sizeof(CHARMSG)] = { 0 };memcpy(chat_buf, &myhead, sizeof(HEAD));memcpy(chat_buf + sizeof(HEAD), &pchat, sizeof(CHARMSG));int res = write(wfd, chat_buf, sizeof(chat_buf));if (res > 0){cout << "-------------------聊天信息發(fā)送成功-------------------" << endl;}}}}int main() {struct sockaddr_in s_addr;int socketfd = 0;int length = 0;int acceptfd = 0;//客戶端的文件描述符char ser_buf[66] = { 0 };int pid = 0;//初始化網(wǎng)絡(luò)socketfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if (socketfd == -1){perror(" socket error");}else{//確定使用那個(gè)協(xié)議族 ipv4s_addr.sin_family = AF_INET;//系統(tǒng)自動(dòng)獲取本機(jī)ip地址s_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;//端口65535，10000以下是操作系統(tǒng)使用,自己定義需要10000以后s_addr.sin_port = htons(10086);length = sizeof(s_addr);//綁定ip地址和端口號(hào)if (bind(socketfd,(struct sockaddr*)&s_addr,length) == -1){perror(" bind error");}//監(jiān)聽這個(gè)地址和端口有沒有客戶端連接if (listen(socketfd,10) == -1){perror(" listen error");}cout << "服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通道準(zhǔn)備好了" << endl;//死循環(huán)保證服務(wù)器長時(shí)間在線pthread_t thread_id;while (true){cout << "等待客戶端上線" << endl;//等待客戶端上線,地址和端口號(hào)已經(jīng)設(shè)置過了，所以為null，如果沒有客戶端訪問則一直被動(dòng)等待//返回值就表示那個(gè)客戶端（給客戶端發(fā)消息不需要知道客戶端的ip地址）acceptfd = accept(socketfd, NULL, NULL);//阻塞函數(shù)cout << "客戶端連接成功 acceptfd = " << acceptfd << endl;if (pthread_create(&thread_id, NULL, pthread_func, &acceptfd)){perror("pthread_create error");}}}return 0; }//服務(wù)器 //1、接收客戶端請(qǐng)求，并為客戶端服務(wù)，2、處理客戶端請(qǐng)求 3、返回業(yè)務(wù)處理結(jié)果（發(fā)送數(shù)據(jù)）void* pthread_func(void* p) {HEAD h;USERINFO uinfo;CHARMSG sev_chat;int acptfd = *(int*)p;//賦值的是值，進(jìn)入線程執(zhí)行一次。//int *pfd = (int *)p;//賦值的是地址，覺得不可以使用指針while (true)//兩個(gè)while同時(shí)跑{read(acptfd,&h,sizeof(HEAD));cout << "h.businessType = " << h.businessType << endl;cout << "h.businessLen = " << h.businessLen << endl;if (h.businessType == 1){int res = read(acptfd,&uinfo, h.businessLen); if (res == h.businessLen){cout << ".userName = " << uinfo.userName << endl;cout << ".pwd = " << uinfo.pwd << endl;//進(jìn)行驗(yàn)證并加入在線用戶的容器 onlineMap[uinfo.userName] = acptfd;cout << ".onlineUser = " <<onlineMap.size()<< endl;//發(fā)送結(jié)果——通知是否成功——客戶端添加反饋BACK back;back.businessLen = 0;back.businessType = 1;back.flag = 1;//表示操作成功char buf[sizeof(BACK)] = { 0 };memcpy(buf,&back,sizeof(BACK));write(acptfd,buf,sizeof(buf));}}else if (h.businessType == 2)//處理聊天業(yè)務(wù){(diào)int res = read(acptfd,&sev_chat,h.businessLen);if (res == h.businessLen){cout << "sev_chat.sendID = " << sev_chat.sendID << endl;cout << "sev_chat.recvID = " << sev_chat.recvID << endl;cout << "sev_chat.content = " << sev_chat.content << endl;cout << "長度 = " << sizeof(sev_chat.recvID) << endl;cout << "onlineMap[sev_chat.recvID] = " << onlineMap[sev_chat.recvID] << endl;char chat_buf[sizeof(BACK) + sizeof(CHARMSG)] = { 0 };BACK fbk;fbk.businessLen = sizeof(sev_chat);fbk.businessType = 2;fbk.flag = 1;//表示操作成功memcpy(chat_buf, &fbk, sizeof(BACK));memcpy(chat_buf + sizeof(BACK), &sev_chat, sizeof(sev_chat));write(acptfd,&chat_buf, sizeof(chat_buf));write(onlineMap[sev_chat.recvID], &chat_buf, sizeof(chat_buf));}}} }

四、運(yùn)行效果

客戶端：?

服務(wù)器：?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++跨平台开发——SOCKET网络编程中实现客户端对聊的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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