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这篇文章主要介绍了怎么用C++的SOCKET多线程实现聊天小程序的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇怎么用C++的SOCKET多线程实现聊天小程序文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。
什么是网络协议?
计算机网络中,各个实体之间的数据交换必须遵守事先约定好的规则,这些规则就称为协议。
网络协议的组成要素有:
1.语法,数据与控制信息的结构或格式
2.语义:需要发出何种控制信息,完成哪些动作以及做出何种响应
3.时序:事件实现顺序的详细说明
在一个网络协议中,通信的实体的相同层次的结构必须执行相同的协议,这是协议的对等性原则。
TCP/IP体系结构与SOCKET
关于TCP/IP体系结构的详细内容本文不做论述,如果你没有这方面的知识想要快速理解这个东西,可以把网络通信类比成两个人之间写信。你的信件就是通信过程中要传递的消息或者数据,而网络协议对你的“信件”进行了包装,比如给你贴了邮票、包了信封、投进了邮箱,然后你的“信件”就能通过邮局送到收信人那里。
SOCKET(套接字)是TCP/IP网络操作系统为网络程序开发提供的典型网络编程界面,进程通过SOCKET发送消息和接收消息。你可以把SOCKET看作一道“门”,发送消息的进程从“门”把消息推出去;消息被推出之后利用下层的通信设施传递到接收进程所在的“门”;然后接收进程再从“门”把消息拉进去。套接字SOCKET又分为数据报套接字和流式套接字,分别使用UDP协议和TCP协议。
SOCKET编程
我们尝试编写一个单播聊天室,这个聊天室可以让多个客户端与服务器端进行连接,而单播的意思是各个客户端只能与服务端进行单独通信,不同客户端之间无法通信。为了实现这个目标我们还需要用到多线程。整体实现思路如下图:
话不多说,上代码。
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//最多能接受同时在线的客户端数量,可以随意修改 #define MaxBufSize 1024 int num =0;//客户端数量计数器 #define _CRT_SECURE_NO_WARINGS //服务线程 DWORD WINAPI SeverThread(LPVOID lpParameter) { //新建一个SOCKET用于通信 SOCKET *ClientSocket = (SOCKET*)lpParameter; int receByt = 0; char RecvBuf[MaxBufSize]; char SendBuf[MaxBufSize]; char exitBuf[5]; //开始接收 while (1) { receByt = recv(*ClientSocket, RecvBuf, sizeof(RecvBuf), 0); if (receByt > 0) { //当客户端发来的消息是“exit”,就关闭连接 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 { //下面说到的客户端关闭连接是指客户端掉线了 if (WSAGetLastError() == 10054)//检测到客户端关闭连接 { cout << "client " << *ClientSocket << " exit!" << endl; closesocket(*ClientSocket); num--; return 0; } else//接收失败显示错误信息 { 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)//检测到客户端主动关闭连接 { cout << "client " << *ClientSocket << " exit!" << endl; closesocket(*ClientSocket); num--; return 0; } else//发送失败显示错误信息 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;//本机ip ListenAddr.sin_port = htons(PORT); //绑定监听端口 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; } //开始监听 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) { //循环接收客户端连接请求并创建服务线程 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; }
在这个服务器端,每有一个新的客户端请求建立连接,服务器都会新开一个线程为一个客户端提供服务,并在这个线程中新建立一个SOCKET用于与客户端进行通信,同时服务器也应该能够在不同阶段(接收或发送)检测客户端是否已经断开连接,以便及时释放资源。
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];//数据输入缓冲区 char SendBuff[MaxBufSize];//发送数据缓冲区 char RecvBuff[MaxBufSize];//接收数据缓冲区 while (1) { cout << "input your message:" << endl; scanf_s("%s",&info,MaxBufSize); if (info[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; }
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