LINUX课程设计

1Linux课程设计网络聊天小组成员介绍：王士俊（客户端程序设计，构建主要思想框架）赵荻131842223（客户端程序设计，总结报告）林雅洁131842198（服务端程序设计，查阅资料）张柯131842222（服务端程序设计，查阅资料）林丽（服务端程序设计，查阅资料）安徽工业大学工商学院1.系统概述网络聊天程序是目前应用极为广泛的一种网络软件，对于方便人们的交流沟通非常有效，同时，作为一种典型的网络应用，编写网络聊天程序是学习基于Linux的网络编程的有效方法。本次课题设计是在使用Linux线程和Socket接口的基础上，编写网络聊天程序，从而掌握Linux应用程序开发的基本方法，练习Linux线程及Socket编程的方法，从而将所学知识融会贯通。2.需求分析2.1功能需求本次课程设计需要完成以下功能：（1）实现在服务器的控制下，完成多人聊天，采用单机多终端模拟方式。（2）在服务器端，使用多线程机制，为多个用户服务。（3）服务器能够对要求接入的客户端进行身份识别，完成聊天数据的转发，并能够将不同用户聊天记录存档。2.2性能需求（1）可靠性高，能在由于系统问题或其它原因产生错误后，作出相对应处理，比如网络初始化失败、服务器不在线等，可以提示用户安全退出本程序，在出现不可知的错误以后，可以尽量安全的退出程序。（2）模块化设计此软件的功能，不同的模块实现不同的功能，使得软件易于以后的维护与扩展，在以后可以更好的完善本软件的功能，更方便于在工作中的应用。（3）宜操作性，程序简单易懂，容易上手使用。2.3运行环境要求本项目开发主要完成软件开发可在Linux平台下开发133.系统设计3.1系统总体流程图图1系统设计流程图3.2系统模块设计3.2.1转发信息模块服务器定义readMessage函数用于存储要求请求连接的用户名，客户发送的信息，该消息服务器、客户端共享，客户端读取该信息，从而实现信息转发。3.2.2用户登录模块用户输入用户名、服务器ip地址及密码，如果通过合法性检测，则可进入聊天主界面与其他人进行聊天。3.2.3群聊模块客户端点击“发送信息”按钮，该客户端的ip地址、端口号以及信息内容一起打包写入服务器readMessage函数，客户端通过线程可以读取该客户write中的内容，从而实现群聊。3.3详细设计3.3.1服务器模块13图2服务器模块流程图该服务器界面用于显示用户上线与下线的信息，不可用于聊天，是用于将客户端群聊时发送的信息转发给每一个在线用户，处于一个承接的作用。3.3.2登录模块设计图3登录模块流程图13用户登录需输入相关信息，经过相关的检测后，方可登录。登陆后可查看群聊信息，且可与其他人进行聊天3.2.2消息格式化模块消息格式化是将用户的对应信息合成固定形式进行传送。图4消息格式化模块流程图3.2.3群聊模块用户登陆以后，可与显示在线的任何用户进行聊天，也可与在线用户一起进行群聊。图5群聊模块程序流程图134.源代码客户端程序client.c#includestdlib.h#includestdio.h#includeerrno.h#includestring.h#includenetdb.h#includesys/types.h#includenetinet/in.h#includesys/socket.h#defineTRUE1#definePORT5000staticintsockfd;voidrecvfromserver()//接受服务器消息线程入口函数{charmes[1024];intnbytes=0;while(1){memset(mes,0,sizeof(mes));nbytes=read(sockfd,mes,sizeof(mes));if(nbytes0){mes[nbytes]='\0';printf(%s\n,mes);}}pthread_exit(NULL);}intmain(intargc,char*argv[]){//intsockfd;charbuffer[1024];structsockaddr_inserver_addr;structhostent*host;intportnumber,nbytes;charstrhost[16];charclientname[20];charmes[1024];intthr_id;/*threadIDforthenewlycreatedthread*/pthread_tp_thread;/*thread'sstructure*/if(argc!=1){fprintf(stderr,Usage:%s\a\n,argv[0]);exit(1);}Printf(请输入服务器ip地址\n);scanf(%s,strhost);if((host=gethostbyname(strhost))==NULL){fprintf(stderr,Gethostnameerror\n);exit(1);}/*客户程序开始建立sockfd描述符*/printf(正在建立套接口...\n);if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){fprintf(stderr,SocketError:%s\a\n,strerror(errno));exit(1);}/*客户程序填充服务端的资料*/bzero(&server_addr,sizeof(server_addr));server_addr.sin_family=AF_INET;server_addr.sin_port=htons(PORT);server_addr.sin_addr=*((structin_addr*)host-h_addr);printf(套接口创建成功，正在链接服务器...\n);/*客户程序发起连接请求*/if(connect(sockfd,(structsockaddr*)(&server_addr),sizeof(structsockaddr))==-1){fprintf(stderr,ConnectError:%s\a\n,strerror(errno));exit(1);}/*连接成功了*/Printf(链接服务器成功\n欢迎来到聊天室\n);Printf(请输入你的用户昵称\n);scanf(%s,clientname);//write(sockfd,clientname,sizeof(clientname));Printf(\n\n开始聊天吧（\Quit\断开连接）\n\n);thr_id=pthread_create(&p_thread,NULL,recvfromserver,NULL);while(1){memset(buffer,0,sizeof(buffer));memset(mes,0,sizeof(mes));scanf(%s,buffer);strcat(mes,clientname);strcat(mes,:);strcat(mes,buffer);//printf(mainthread%s\n,mes);if((write(sockfd,mes,sizeof(mes)))==-1){fprintf(stderr,WriteError:%s\n,strerror(errno));exit(1);}if(strcmp(buffer,Quit)==0){break;}}/*结束通讯*/close(sockfd);13exit(0);}服务器程序(server.c)#includestdlib.h#includestdio.h#includeerrno.h#includestring.h#includenetdb.h#includesys/types.h#includenetinet/in.h#includesys/socket.h#defineMAXLINE1000//在一条消息中最大的输出字符数#defineLISTENQ20//最大监听队列#definePORT5000//监听端口#defineMAXFD20//最大的在线用户数量void*get_client(void*);intsockfd,i;staticintmaxi=0;//maxi表示当前client数组中最大的用户的i值staticintclient[MAXFD];voidrecvandsend(void)//监听转发线程入口函数{intindex=0;intnbytes=0;charbuffer[1024];intlen;intoutindex=0;while(1){if(maxi0){memset(buffer,0,sizeof(buffer));nbytes=0;//index++;nbytes=read(client[index++],buffer,sizeof(buffer));//printf(%d,%d\n,index,client[index]);if(nbytes0){buffer[nbytes]='\0';printf(%s\n,buffer);outindex=0;while(outindexmaxi)if(write(client[outindex++],buffer,sizeof(buffer))==-1){fprintf(stderr,WriteError:%s\n,strerror(errno));exit(1);}}}if(index=maxi)index=0;}pthread_exit(NULL);}intmain(intargc,char*argv[]){//intclient_fd[LISTENQ],clientnum=0;;structsockaddr_inserver_addr;structsockaddr_inclient_addr;intsin_size,portnumber;charhello[]=Hello!AreYouFine?\n;intthr_id;/*threadIDforthenewlycreatedthread*/pthread_tp_thread;/*thread'sstructure*/intnew_fd=0;memset(client,0,sizeof(client));if(argc!=1){fprintf(stderr,Usage:%sportnumber\a\n,argv[0]);exit(1);}/*服务器端开始建立socket描述符*/if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){fprintf(stderr,Socketerror:%s\n\a,strerror(errno));exit(1);}/*服务器端填充sockaddr结构*/bzero(&server_addr,sizeof(structsockaddr_in));server_addr.sin_family=AF_INET;server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);server_addr.sin_port=htons(PORT);/*捆绑sockfd描述符*/if(bind(sockfd,(structsockaddr*)(&server_addr),sizeof(structsockaddr))==-1){fprintf(stderr,Binderror:%s\n\a,strerror(errno));exit(1);}printf(服务器监听端口%d...\n,PORT);/*监听sockfd描述符*/if(listen(sockfd,LISTENQ)==-1){fprintf(stderr,Listenerror:%s\n\a,strerror(errno));exit(1);}thr_id=pthread_create(&p