C/C++开发一款多人聊天室

基于UDP协议实现

服务端代码:

// Test_Console.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
#include <WS2tcpip.h>
#include <Windows.h>
#include <thread>
#include <cstdio>

using namespace std;

#pragma region 全局变量

SOCKET server; // 服务端套接字
sockaddr_in sai_server; // 服务端信息(ip、端口)

// 消息格式
struct umsg {
int type; // 协议(1:加入 2:退出 3:发消息)
char name[64]; // 用户名字
char text[512]; // 文本信息
};

// 客户端链表
typedef struct ucnode {
sockaddr_in addr; // 客户端的地址和端口号
umsg msg; // 客户端传来的消息
ucnode* next;
} *ucnode_t;

#pragma endregion


#pragma region 依赖函数

// 链表插入数据
ucnode* insertNode(ucnode* head, sockaddr_in addr,umsg msg) {
ucnode* newNode = new ucnode();
newNode->addr = addr;
newNode->msg = msg;
ucnode* p = head;
if (p == nullptr) {
head = newNode;
}
else {
while (p->next != nullptr) {
p = p->next;
}
p->next = newNode;
}
return head;
}

// 链表删除数据
ucnode* deleteNode(ucnode* head, umsg msg) {
ucnode* p = head;
if (p == nullptr) {
return head;
}
if (strcmp(p->msg.name, msg.name) == 0){
head = p->next;
delete p;
return head;
}
while (p->next != nullptr && strcmp(p->next->msg.name, msg.name) != 0) {
p = p->next;
}
if (p->next == nullptr) {
return head;
}
ucnode* deleteNode = p->next;
p->next = deleteNode->next;
delete deleteNode;
return head;
}

#pragma endregion

int main()
{
cout << "我是服务端" << endl;

// 初始化 WSA ,激活 socket
WSADATA wsaData;
if (WSAStartup(
MAKEWORD(2, 2), // 规定 socket 版本为 2.2
&wsaData // 接收关于套接字的更多信息
)) {
cout << "WSAStartup failed : " << GetLastError() << endl;
}

// 初始化 socket、服务器信息
server = socket(
AF_INET, // IPV4
SOCK_DGRAM, // UDP
0 // 不指定协议
);
sai_server.sin_addr.S_un.S_addr = 0; // IP地址
sai_server.sin_family = AF_INET; // IPV4
sai_server.sin_port = htons(8090); // 传输协议端口

// 本地地址关联套接字
if (bind(
server, // 要与本地地址绑定的套接字
(sockaddr*)&sai_server, // 用来接收客户端消息的 sockaddr_in 结构体指针
sizeof(sai_server)
)) {
cout << "bind failed : " << GetLastError() << endl;
WSACleanup();
}

// 初始化客户端链表
ucnode* listHead = new ucnode();
listHead->next = nullptr;
ucnode* lp = listHead;

// 监听消息
while (1) {
// 接收来自客户端的消息
umsg msg;
int len_client = sizeof(sockaddr);
recvfrom(
server, // 本地套接字
(char*)&msg, // 存放接收到的消息
sizeof(msg),
0, // 不修改函数调用行为
(sockaddr*)&sai_server, // 接收客户端的IP、端口
&len_client // 接收消息的长度,必须初始化,否则默认为0 收不到消息
);

// sin_addr 转 char[](char[] 转 sin_addr 使用 inet_top)
char arr_ip[20];
inet_ntop(AF_INET, &sai_server.sin_addr, arr_ip, 16);

// 处理消息(1:用户登录,2:用户退出,3:普通会话)
switch (msg.type) {
case 1:
insertNode(listHead, sai_server, msg);
cout << "[" << arr_ip << ":" << ntohs(sai_server.sin_port) << "] " << msg.name << ":" << "---登录---" << endl;
break;
case 2:
deleteNode(listHead, msg);
cout << "[" << arr_ip << ":" << ntohs(sai_server.sin_port) << "] " << msg.name << ":" << "---退出---" << endl;
break;
case 3:
cout << "[" << arr_ip << ":" << ntohs(sai_server.sin_port) << "] " << msg.name << ":" << msg.text << endl;
// 更新 msg.text
lp = listHead;
while (lp) {
if (strcmp(lp->msg.name, msg.name) == 0) {
strncpy(lp->msg.text, msg.text, sizeof(msg.text));
lp->msg.type = msg.type;
break;
}
lp = lp->next;
}
// 向其他客户端广播(除自己之外)
lp = listHead;
while (lp) {
if (strcmp(lp->msg.name,"") != 0 && strcmp(lp->msg.name, msg.name) != 0) {
sendto(
server, // 本地套接字
(char*)&msg, // 消息结构体
sizeof(msg),
0, // 不修改函数调用行为
(sockaddr*) & lp->addr, // 目标客户端地址
sizeof(lp->addr)
);
}
lp = lp->next;
}
break;
}
}

// 禁用 socket
WSACleanup();

getchar();
return 0;
}

客户端代码:

#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
#include <WS2tcpip.h>
#include <Windows.h>
#include <thread>
#include <cstdio>
#include <string>

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

using namespace std;

#pragma region 全局变量

SOCKET client; // 客户端套接字
sockaddr_in sai_client; // 存放客户端地址、端口
sockaddr_in sai_server; // 存放服务端发送的消息

// 发送和接收的信息体
struct umsg {
int type; // 协议(1:登录,2:退出,3:发消息)
char name[64]; // 用户名字
char text[512]; // 文本
};

#pragma endregion

#pragma region 依赖函数

// 监听服务器消息
void recvMessage()
{
while (1){
umsg msg;
int len_server = sizeof(sockaddr);
int len = recvfrom(client, (char*)&msg,sizeof(msg),0,(sockaddr*)&sai_server,&len_server);

cout << msg.name << ": " << msg.text << endl;
}
}

#pragma endregion

int main()
{
cout << "我是客户端" << endl;

// 初始化 WSA ,激活 socket
WSADATA wsaData;
if (WSAStartup(
MAKEWORD(2, 2), // 规定 socket 版本
&wsaData // 接收 socket 的更多信息
)) {
cout << "WSAStartup failed : " << GetLastError() << endl;
}

// 初始化 socket、客户端信息
client = socket(
AF_INET, // IPV4
SOCK_DGRAM, // UDP
0 // 不指定协议
);
sai_client.sin_family = AF_INET; // IPV4
inet_pton(AF_INET, "192.168.1.105", &sai_client.sin_addr); // 服务器 IP地址
sai_client.sin_port = htons(8090); // 端口

// 输入用户名
string name;
getline(cin, name);

// 发送登录消息
umsg msg;
msg.type = 1;
strncpy_s(msg.name, sizeof(msg.name), name.c_str(), 64);
strncpy_s(msg.text, sizeof(msg.text), "", 512);
sendto(
client, // 本地套接字
(char*)&msg, // 发送的消息
sizeof(msg),
0, // 不修改函数调用行为
(sockaddr*) & sai_client, // 消息目标
sizeof(sai_client)
);

// 接收服务器消息
HANDLE h_recvMes = CreateThread(0, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)recvMessage, 0, 0, 0);
if (!h_recvMes) { cout << "CreateThread failed :" << GetLastError() << endl; }

// 发送消息
while (1) {
string content;
getline(cin, content);

// 如果是退出消息
if (content == "quit") {
msg.type = 2;
sendto(client, (char*)&msg, sizeof msg, 0, (struct sockaddr*) & sai_client, sizeof(sai_client));
closesocket(client);
WSACleanup();
return 0;
}

// 如果是会话消息
msg.type = 3;
strncpy_s(msg.text, sizeof(msg.text), content.c_str(), 512);
sendto(
client, // 本地套接字
(char*)&msg, // 要发送的消息
sizeof(msg),
0, // 不修改函数调用行为
(sockaddr*) & sai_client, // 发送目标
sizeof(sai_client)
);
}


getchar();
return 0;
}

基于TCP实现

服务端代码

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
#include <WS2tcpip.h>
#include <Windows.h>
#include <thread>
#include <cstdio>

using namespace std;

#pragma region 全局变量

SOCKET server; // 本地套接字
sockaddr_in sai_server; // 存放服务器IP、端口

// 消息格式
struct umsg {
int type; // 协议(1:登录,2:退出,3:发消息)
char name[64]; // 用户名字
char text[512]; // 文本信息
};

// 客户端信息
struct clientInfo {
SOCKET client;
sockaddr_in saddr;
umsg msg;
};

// 客户端链表
typedef struct ucnode {
clientInfo cInfo;
ucnode* next;
} *ucnode_t;

ucnode* listHead; // 客户端链表头
ucnode* lp; // 客户端链表指针

#pragma endregion

#pragma region 依赖函数

// 链表插入数据
ucnode* insertNode(ucnode* head,SOCKET client, sockaddr_in addr, umsg msg) {
ucnode* newNode = new ucnode();
newNode->cInfo.client = client;
newNode->cInfo.saddr = addr;
newNode->cInfo.msg = msg;
ucnode* p = head;
if (p == nullptr) {
head = newNode;
}
else {
while (p->next != nullptr) {
p = p->next;
}
p->next = newNode;
}
return head;
}

// 链表删除数据
ucnode* deleteNode(ucnode* head, SOCKET client) {
ucnode* p = head;
if (p == nullptr) {
return head;
}
if (p->cInfo.client == client) {
head = p->next;
delete p;
return head;
}
while (p->next != nullptr && p->next->cInfo.client != client) {
p = p->next;
}
if (p->next == nullptr) {
return head;
}
ucnode* deleteNode = p->next;
p->next = deleteNode->next;
delete deleteNode;
return head;
}

// 接收客户端消息(某个)
void recvMessage(PVOID pParam) {
clientInfo* cInfo = (clientInfo*)pParam;

while (1) {
// 接收来自客户端的消息
umsg msg;
int len_client = sizeof(sockaddr);
int ret_recv = recv(
cInfo->client, // 本地套接字
(char*)&msg, // 存放接收的消息
sizeof(msg), // 消息大小
0 // 不修改函数调用行为
);
if (ret_recv <= 0) { cout << msg.name << "断开连接: " << GetLastError() << endl; break; }
cInfo->msg = msg;

// sin_addr 转 char[](char[] 转 sin_addr 使用 inet_top)
char arr_ip[20];
inet_ntop(AF_INET, &cInfo->saddr.sin_addr, arr_ip, 16);

// 处理消息(1:登录,2:退出,3:会话)
switch (cInfo->msg.type) {
case 1:
// 插入数据到链表
insertNode(listHead,cInfo->client, cInfo->saddr,cInfo->msg);
// 打印消息
cout << "[" << arr_ip << ":" << ntohs(cInfo->saddr.sin_port) << "] " << msg.name << ":" << "---登录---" << endl;
break;
case 2:
// 从链表删除数据
deleteNode(listHead, /*cInfo->msg*/cInfo->client);
// 打印消息
cout << "[" << arr_ip << ":" << ntohs(cInfo->saddr.sin_port) << "] " << msg.name << ":" << "---退出---" << endl;
break;
case 3:
// 打印消息
cout << "[" << arr_ip << ":" << ntohs(cInfo->saddr.sin_port) << "] " << msg.name << ":" << cInfo->msg.text << endl;
// 向其他客户端广播(除自己之外)
lp = listHead;
while (lp) {
if (strcmp(lp->cInfo.msg.name, "") != 0 && strcmp(lp->cInfo.msg.name, cInfo->msg.name) != 0) {
send(
lp->cInfo.client, // 本地套接字
(char*)&cInfo->msg, // 发送的消息
sizeof(cInfo->msg), // 消息大小
0 // 不指定调用方式
);
int error_send = GetLastError();
if (error_send != 0) { cout << "send failed:" << error_send << endl; }
}
lp = lp->next;
}
break;
}
}
}

#pragma endregion

int main()
{
cout << "我是服务端" << endl;

// 初始化 WSA ,激活 socket
WSADATA wsaData;
if (WSAStartup(
MAKEWORD(2, 2), // 规定 socket 版本为 2.2
&wsaData // 接收关于套接字的更多信息
)) {
cout << "WSAStartup failed : " << GetLastError() << endl;
}

// 初始化 socket、服务器信息
server = socket(
AF_INET, // IPV4
SOCK_STREAM, // TCP
0 // 不指定协议
);
sai_server.sin_addr.S_un.S_addr = 0; // IP地址
sai_server.sin_family = AF_INET; // IPV4
sai_server.sin_port = htons(8090); // 传输协议端口

// 本地地址关联套接字
if (bind(
server, // 要与本地地址绑定的套接字
(sockaddr*)&sai_server, // 用来接收客户端消息的 sockaddr_in 结构体指针
sizeof(sai_server)
)) {
cout << "bind failed : " << GetLastError() << endl;
WSACleanup();
}

// 套接字进入监听状态
listen(
server, // 本地套接字
SOMAXCONN // 挂起连接队列的最大长度,SOMAXCONN:最大合理值
);

// 初始化客户端链表
listHead = new ucnode();
listHead->next = nullptr;
lp = listHead;

// 接收消息
while (1) {
// 接收登录消息(首次连接是触发,之后发送消息不触发)
clientInfo* cInfo = new clientInfo();
int len_client = sizeof(sockaddr);
cInfo->client = accept(server, (sockaddr*) &cInfo->saddr, &len_client);
if (GetLastError() != 0) { continue; }

// 接收登录者的消息(每个客户端对应一个线程)
HANDLE h_recvMes = CreateThread(0, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)recvMessage, cInfo, 0, 0);
if (!h_recvMes) { cout << "CreateThread failed :" << GetLastError() << endl; }
}

// 禁用 socket
WSACleanup();

getchar();
return 0;
}

客户端代码:

#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
#include <WS2tcpip.h>
#include <Windows.h>
#include <thread>
#include <cstdio>
#include <string>

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

using namespace std;

#pragma region 全局变量

SOCKET client; // 本地套接字
sockaddr_in sai_client; // 存放客户端IP地址、端口

// 消息格式
struct umsg {
int type; // 协议(1:登录,2:退出,3:发消息)
char name[64]; // 用户名字
char text[512]; // 文本
};

#pragma endregion

#pragma region 依赖函数

// 监听服务器消息
void recvMessage()
{
while (1){
umsg msg;
int ret_recv = recv(
client, // 本地套接字
(char*)&msg, // 存放接收的消息
sizeof(msg), // 消息大小
0 // 不指定调用方式
);
if (ret_recv <= 0) { cout << "recv failed: " << GetLastError() << endl; break; }

// 打印消息
cout << msg.name << ": " << msg.text << endl;
}
}

#pragma endregion

int main()
{
cout << "我是客户端" << endl;

// 初始化 WSA ,激活 socket
WSADATA wsaData;
if (WSAStartup(
MAKEWORD(2, 2), // 规定 socket 版本
&wsaData // 接收 socket 的更多信息
)) {
cout << "WSAStartup failed : " << GetLastError() << endl;
}

// 初始化 socket、客户端信息
client = socket(
AF_INET, // IPV4
SOCK_STREAM, // TCP
0 // 不指定协议
);
sai_client.sin_family = AF_INET; // IPV4
inet_pton(AF_INET, "192.168.1.100", &sai_client.sin_addr); // 服务器 IP地址
sai_client.sin_port = htons(8090); // 端口

// 连接服务器
int ret_connect = connect(
client, // 本地套接字
(sockaddr*) &sai_client, // 目标
sizeof(sai_client)
);if (ret_connect != 0) { cout << "connect failed:" << GetLastError() << endl; }

// 输入用户名
umsg msg;
msg.type = 1;
string name;
getline(cin, name);
strncpy_s(msg.name, sizeof(msg.name), name.c_str(), 64);
strncpy_s(msg.text, sizeof(msg.text), "", 512);

// 发送登录消息
send(
client, // 本地套接字
(char*)&msg, // 发送的消息
sizeof(msg), // 消息大小
0 // 不指定调用方式
);
int error_send = GetLastError();
if (error_send != 0) { cout << "send failed:" << error_send << endl; }

// 接收服务器消息
HANDLE h_recvMes = CreateThread(0, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)recvMessage, 0, 0, 0);
if (!h_recvMes) { cout << "CreateThread failed :" << GetLastError() << endl; }

// 发送消息
while (1) {
string content;
getline(cin, content);

// 退出消息
if (content == "quit") {
msg.type = 2;
send(
client, // 本地套接字
(char*)&msg, // 发送的消息
sizeof(msg), // 消息大小
0 // 不指定调用方式
);
error_send = GetLastError();
if (error_send != 0) { cout << "send failed:" << error_send << endl; }
closesocket(client);
WSACleanup();
return 0;
}

// 会话消息
msg.type = 3;
strncpy_s(msg.text, sizeof(msg.text), content.c_str(), 512);
send(
client, // 本体套接字
(char*)&msg, // 发送的消息
sizeof(msg), // 消息大小
0 // 不指定调用方式
);
error_send = GetLastError();
if (error_send != 0) { cout << "send failed:" << error_send << endl; }

}

getchar();
return 0;
}