C++ SOCKET多线程实现聊天小程序
本文实例为大家分享了c++ socket多线程实现聊天小程序的具体代码,供大家参考,具体内容如下
tcp/ip协议与socket
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] == '\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,客户端与服务器建立连接后,必须由客户端先发送消息才能开启对话。支持中英文聊天,一次最多发送1024个字节的数据。你要建立多个客户端的话只需要再新建几个工程然后把client的代码复制进去运行即可。或者直接多复制几个编译生成的exe程序。
总结
本例中,当同时有多个客户端建立了连接时,他们可以先发送消息,服务器不一定要立即回复,而当服务器接收了来自多个客户端的消息然后再进行回复时,回复的顺序是按照接收顺序来的,谁的消息先送到就先回复谁,我们在服务端无法指定我接下来的这条消息发给谁。这是因为我并没有使用线程池,因此不同线程之间无法识别也无法建立连接,而操作系统默认当多个线程都在等待回复时(此时这个线程处于挂起状态),如果没有特殊规定且资源够用的话 就要遵循先来后到的顺序。想要彻底明白这一部分需要一些操作系统的相关知识。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。