C++ SOCKET多線程實(shí)現(xiàn)聊天小程序
本文實(shí)例為大家分享了C++ SOCKET多線程實(shí)現(xiàn)聊天小程序的具體代碼，供大家參考，具體內(nèi)容如下
TCP/IP協(xié)議與SOCKET
什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，各個實(shí)體之間的數(shù)據(jù)交換必須遵守事先約定好的規(guī)則，這些規(guī)則就稱為協(xié)議。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素有：
1.語法，數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式
2.語義：需要發(fā)出何種控制信息，完成哪些動作以及做出何種響應(yīng)
3.時序：事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明
在一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，通信的實(shí)體的相同層次的結(jié)構(gòu)必須執(zhí)行相同的協(xié)議，這是協(xié)議的對等性原則。
TCP/IP體系結(jié)構(gòu)與SOCKET
關(guān)于TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的詳細(xì)內(nèi)容本文不做論述，如果你沒有這方面的知識想要快速理解這個東西，可以把網(wǎng)絡(luò)通信類比成兩個人之間寫信。你的信件就是通信過程中要傳遞的消息或者數(shù)據(jù)，而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對你的“信件”進(jìn)行了包裝，比如給你貼了郵票、包了信封、投進(jìn)了郵箱，然后你的“信件”就能通過郵局送到收信人那里。
SOCKET（套接字）是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)提供的典型網(wǎng)絡(luò)編程界面，進(jìn)程通過SOCKET發(fā)送消息和接收消息。你可以把SOCKET看作一道“門”，發(fā)送消息的進(jìn)程從“門”把消息推出去；消息被推出之后利用下層的通信設(shè)施傳遞到接收進(jìn)程所在的“門”；然后接收進(jìn)程再從“門”把消息拉進(jìn)去。套接字SOCKET又分為數(shù)據(jù)報套接字和流式套接字，分別使用UDP協(xié)議和TCP協(xié)議。
SOCKET編程
我們嘗試編寫一個單播聊天室，這個聊天室可以讓多個客戶端與服務(wù)器端進(jìn)行連接，而單播的意思是各個客戶端只能與服務(wù)端進(jìn)行單獨(dú)通信，不同客戶端之間無法通信。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)我們還需要用到多線程。整體實(shí)現(xiàn)思路如下圖：
話不多說，上代碼。
Server端
#include "stdafx.h"
#include<WinSock2.h>
#include<string.h>
#include<iostream>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib")
using namespace std;
const int PORT = 8000;
#define IP "127.0.0.1"
#define MaxClient 10//最多能接受同時在線的客戶端數(shù)量，可以隨意修改
#define MaxBufSize 1024
int num =0;//客戶端數(shù)量計(jì)數(shù)器
#define _CRT_SECURE_NO_WARINGS
//服務(wù)線程
DWORD WINAPI SeverThread(LPVOID lpParameter)
{
//新建一個SOCKET用于通信
SOCKET *ClientSocket = (SOCKET*)lpParameter;
int receByt = 0;
char RecvBuf[MaxBufSize];
char SendBuf[MaxBufSize];
char exitBuf[5];
//開始接收
while (1)
{
receByt = recv(*ClientSocket, RecvBuf, sizeof(RecvBuf), 0);
if (receByt > 0)
{
//當(dāng)客戶端發(fā)來的消息是“exit”，就關(guān)閉連接
if (strlen(RecvBuf)==4)
{
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
exitBuf[i] = RecvBuf[i];
}
int flag = strcmp(exitBuf, "exit");
if (flag==0)//接收到exit消息
{
cout << "client " << *ClientSocket << " exit!" << endl;
num--;
send(*ClientSocket, "Your server has been closed", sizeof(SendBuf), 0);
closesocket(*ClientSocket);
return 0;
}
}
cout << "receive message :" << RecvBuf << " from client:" << *ClientSocket << endl;
}
else
{
//下面說到的客戶端關(guān)閉連接是指客戶端掉線了
if (WSAGetLastError() == 10054)//檢測到客戶端關(guān)閉連接
{
cout << "client " << *ClientSocket << " exit!" << endl;
closesocket(*ClientSocket);
num--;
return 0;
}
else//接收失敗顯示錯誤信息
{
cout << "failed to receive,Error:" << WSAGetLastError() << endl;
break;
}
}
memset(RecvBuf, 0, 1024);
cout << "input your message to client:" << endl;
scanf_s("%s",SendBuf,MaxBufSize);
int k = 0;
k = send(*ClientSocket, SendBuf, sizeof(SendBuf), 0);
if (k < 0)
{
if (WSAGetLastError()==10054)//檢測到客戶端主動關(guān)閉連接
{
cout << "client " << *ClientSocket << " exit!" << endl;
closesocket(*ClientSocket);
num--;
return 0;
}
else//發(fā)送失敗顯示錯誤信息
cout << "failed to send, Error:" << WSAGetLastError()<<endl;
}
memset(SendBuf, 0, 1024);
}
if (*ClientSocket != INVALID_SOCKET)
{
closesocket(*ClientSocket);
}
return 0;
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSAData wsd;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd);
SOCKET ListenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
SOCKADDR_IN ListenAddr;
ListenAddr.sin_family = AF_INET;
ListenAddr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;//本機(jī)ip
ListenAddr.sin_port = htons(PORT);
//綁定監(jiān)聽端口
int n;
n = bind(ListenSocket, (LPSOCKADDR)&ListenAddr, sizeof(ListenAddr));
if (n == SOCKET_ERROR)
{
cout << "failed to bind!" << endl;
return -1;
}
else
{
cout << "bind success to:" << PORT << endl;
}
//開始監(jiān)聽
int l = listen(ListenSocket, MaxClient);
if (l == 0)
{
cout << "server ready, wait to requirement..." << endl;
}
else
{
cout << "Error:" << GetLastError() << "listen return" << l << endl;
}
while (1)
{
//循環(huán)接收客戶端連接請求并創(chuàng)建服務(wù)線程
if(num < MaxClient)
{
SOCKET *ClientSocket=new SOCKET;
HANDLE hThread;
int SockAddrlen = sizeof(sockaddr);
*ClientSocket = accept(ListenSocket, 0, 0);
cout << "client " << *ClientSocket << " has connect to server" << endl;
num++;
hThread = CreateThread(NULL, NULL, &SeverThread, (LPVOID)ClientSocket, 0, NULL);
CloseHandle(hThread);
}
else
{
cout << "Max Client!Please wait for accept..." << endl;
}
}
closesocket(ListenSocket);
WSACleanup();
return 0;
}
在這個服務(wù)器端，每有一個新的客戶端請求建立連接，服務(wù)器都會新開一個線程為一個客戶端提供服務(wù)，并在這個線程中新建立一個SOCKET用于與客戶端進(jìn)行通信，同時服務(wù)器也應(yīng)該能夠在不同階段（接收或發(fā)送）檢測客戶端是否已經(jīng)斷開連接，以便及時釋放資源。
Client端
#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<Winsock2.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
using namespace std;
const int PORT = 8000;
#define MaxBufSize 1024
#define _CRT_SECURE_NO_WARINGS
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsd;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd);
SOCKET SocketClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
SOCKADDR_IN ClientAddr;
ClientAddr.sin_family = AF_INET;
ClientAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
ClientAddr.sin_port = htons(PORT);
int n = 0;
n = connect(SocketClient, (struct sockaddr*)&ClientAddr, sizeof(ClientAddr));
if (n == SOCKET_ERROR)
{
cout << "failed to connect" << endl;
return -1;
}
cout << "success to connect to Server" << endl;
char info[1024];//數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)
char SendBuff[MaxBufSize];//發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
char RecvBuff[MaxBufSize];//接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
while (1)
{
cout << "input your message:" << endl;
scanf_s("%s",&info,MaxBufSize);
if (info[0] == '\0')
break;
strcpy(SendBuff, info);
memset(info, 0, sizeof(info));
int k = 0;
k = send(SocketClient, SendBuff, sizeof(SendBuff), 0);
memset(SendBuff, 0, sizeof(SendBuff));
if (k < 0)
{
cout << WSAGetLastError() << endl;
cout << "failed to send" << endl;
}
int n = 0;
n = recv(SocketClient, RecvBuff, sizeof(RecvBuff), 0);
if (n>0)
{
cout << "receive message from Server:" << RecvBuff << endl;
memset(RecvBuff, 0, sizeof(RecvBuff));
}
}
closesocket(SocketClient);
WSACleanup();
return 0;
}
在本例中，客戶端與服務(wù)器建立連接后，必須由客戶端先發(fā)送消息才能開啟對話。支持中英文聊天，一次最多發(fā)送1024個字節(jié)的數(shù)據(jù)。你要建立多個客戶端的話只需要再新建幾個工程然后把Client的代碼復(fù)制進(jìn)去運(yùn)行即可。或者直接多復(fù)制幾個編譯生成的exe程序。
總結(jié)
本例中，當(dāng)同時有多個客戶端建立了連接時，他們可以先發(fā)送消息，服務(wù)器不一定要立即回復(fù)，而當(dāng)服務(wù)器接收了來自多個客戶端的消息然后再進(jìn)行回復(fù)時，回復(fù)的順序是按照接收順序來的，誰的消息先送到就先回復(fù)誰，我們在服務(wù)端無法指定我接下來的這條消息發(fā)給誰。這是因?yàn)槲也]有使用線程池，因此不同線程之間無法識別也無法建立連接，而操作系統(tǒng)默認(rèn)當(dāng)多個線程都在等待回復(fù)時（此時這個線程處于掛起狀態(tài)），如果沒有特殊規(guī)定且資源夠用的話 就要遵循先來后到的順序。想要徹底明白這一部分需要一些操作系統(tǒng)的相關(guān)知識。
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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