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(gè)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(yǔ)法,數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式
2.語(yǔ)義:需要發(fā)出何種控制信息,完成哪些動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)
3.時(shí)序:事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明
在一個(gè)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(duì)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(méi)有這方面的知識(shí)想要快速理解這個(gè)東西,可以把網(wǎng)絡(luò)通信類比成兩個(gè)人之間寫信。你的信件就是通信過(guò)程中要傳遞的消息或者數(shù)據(jù),而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)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(guò)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(guò)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?gòu)摹伴T”把消息拉進(jìn)去。套接字SOCKET又分為數(shù)據(jù)報(bào)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(gè)單播聊天室,這個(gè)聊天室可以讓多個(gè)客戶端與服務(wù)器端進(jìn)行連接,而單播的意思是各個(gè)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(wú)法通信。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)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(shuō),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(shí)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(gè)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(lái)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(shuō)到的客戶端關(guān)閉連接是指客戶端掉線了 if (WSAGetLastError() == 10054)//檢測(cè)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(cuò)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(cè)到客戶端主動(dòng)關(guān)閉連接 { cout << "client " << *ClientSocket << " exit!" << endl; closesocket(*ClientSocket); num--; return 0; } else//發(fā)送失敗顯示錯(cuò)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(qǐng)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(gè)服務(wù)器端,每有一個(gè)新的客戶端請(qǐng)求建立連接,服務(wù)器都會(huì)新開一個(gè)線程為一個(gè)客戶端提供服務(wù),并在這個(gè)線程中新建立一個(gè)SOCKET用于與客戶端進(jìn)行通信,同時(shí)服務(wù)器也應(yīng)該能夠在不同階段(接收或發(fā)送)檢測(cè)客戶端是否已經(jīng)斷開連接,以便及時(shí)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(duì)話。支持中英文聊天,一次最多發(fā)送1024個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。你要建立多個(gè)客戶端的話只需要再新建幾個(gè)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(gè)編譯生成的exe程序。
總結(jié)
本例中,當(dāng)同時(shí)有多個(gè)客戶端建立了連接時(shí),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(lái)自多個(gè)客戶端的消息然后再進(jìn)行回復(fù)時(shí),回復(fù)的順序是按照接收順序來(lái)的,誰(shuí)的消息先送到就先回復(fù)誰(shuí),我們?cè)诜?wù)端無(wú)法指定我接下來(lái)的這條消息發(fā)給誰(shuí)。這是因?yàn)槲也](méi)有使用線程池,因此不同線程之間無(wú)法識(shí)別也無(wú)法建立連接,而操作系統(tǒng)默認(rèn)當(dāng)多個(gè)線程都在等待回復(fù)時(shí)(此時(shí)這個(gè)線程處于掛起狀態(tài)),如果沒(méi)有特殊規(guī)定且資源夠用的話 就要遵循先來(lái)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(shí)。
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)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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