linux基于socket下的简单聊天室

Linux操作系统与程序设计课程设计B报告书姓名：学号：班级：专业：指导老师：郭玉华计算机学院时间：2013年7月5日一、课程设计目的本次课设主要是为了加强对Linux系统下的编程的各种知识点的整合与灵活运用，让我们更加熟悉Linux下的编程操作。重点在Linux下socket编程，了解TCP、UDP等协议的使用，并完成课设题目。二、课程设计的实验环境硬件：PC机两台以上软件：LINUX系统VIM编译器,Fedora三、课程设计总体要求1．在LINUX下实现网络聊天，包括公聊、一对多私聊等功能；2．实现客户端之间经网络传输文件；3．保存聊天记录，以备必要时查询。系统功能系统主要实现4大聊天室功能：1.注册与登录系统2.公聊3.私聊4.文件传输模块调用关系各模块间调用关系如图2-2所示：注册（未注册用户入口）登录公聊私聊文件传输已注册用户入口图2-2各模块间调用关系功能需求与系统模块的关系实现原理一、注册、登陆实现原理服务器端服务器端建立好socket，等待连接，当客户端连接服务器，服务器接收连接，并接受客户端发送过来的消息，根据接收到的结构体所携带的协议来做相应的功能。服务器端启动后如图3-1所示：图3-1服务器端界面1、注册：如果协议为reg，则为客户端注册，首先将发送过来的结构体，提取用户名和密码，然后需要对用户名合法性检验，验证之后如果用户名合法则将用户信息保存到文件中，合法性的规则包括用户名不能重复和不能使用all等协议作为用户名，并且用户名和密码都不能为空。如果注册成功，服务器端发送一个消息给注册的客户端，同样将消息保存在一个结构体里。如果失败，也给客户端发送一个消息如“您输入的用户名不能为all”或者“用户名XX已经存在”。注册结果如图3-2所示。图3-2注册新用户2、登录：如果协议为login，则将用户名和密码信息提取，再遍历存放用户信息文件里的用户名和密码，直到验证成功为止，如果验证成功则对所有在线的用户发送一条消息：“提示XX用户登录成功”；如果失败则只给登陆失败的客户端提示登录失败，并给出原因，如“用户名不存在”或者“用户名或者密码输入错误”，并跳转到相应的代码执行其他功能，成功则等待发送客户端消息，失败则关闭socket并结束线程，如图3-3所示\图3-3用户登录3、监听和踢出客户端：通过查看和修改绑定的socket和在线用户队列实现查看和踢出在线用户，提出用户后向被踢出用户发送相关信息，如图3-4所示。图3-4显示当前在线用户这里从服务器端发回给客户端的消息使用sprintf到一个字符串来发送。客户端客户端的输入和消息的显示要使用2个终端，一个client,一个是Display。Client终端为输入的界面，在这个界面里，新建一个线程来接受服务器端发来的消息，再添加时间信息，并将这些信息写入文件，然后给Display进程发送一个消息，Display进程接到消息，就去读取文件，并将这些数据显示在Display终端。打开客户端Display终端界面，用lseek将内部指针指向文件末尾，等待Client终端里的线程将消息写入文件。一旦有消息过来，就去文件里读取数据并打印在Display终端。打开客户端Client终端界面，有3个菜单，一个注册、一个登陆、一个退出，选择相应项即可进行相关操作，注册和登录如图服务器端客户端发送给服务器端使用的协议：1、all$msg，为给所有人发送消息。2、直接输入view$获得在线用户列表。3、who$msg，给用户名为“who”的用户发送私聊消息。4、trans$who$filename将文件传输给who。5、reg为注册。6、login为登陆。私聊实现原理一、客户端可以使用who$msg的形式发送私聊信息，意味着，这个消息是发送给who的。或者，先使用who$来切换到发送私聊消息，这个时候，你不需要加上协议，即可给who这个用户发送消息，如图3-7、图3-8所示：图3-7e向q发信息图3-8q收到e发来的消息当然，上述方法也可实现一对多聊天，如图3-9所示：图3-9一对多聊天这些消息都加上协议who来封装成结构体，再发送给服务器端。二、服务器端如果是私聊，则根据客户端要发送到哪个用户名的用户，到链表里取得该用户名的客户端信息，服务器再发送给相应的接受信息的客户端。接受信息的客户终端就会先将信息保存到聊天记录的文件里，并显示接收到的信息，并且信息前面会显示相应的提示符。公聊实现原理一、客户端客户端在登陆成功之后，默认就是all协议，可以直接发送公聊信息，不需要加上任何的协议，实现对所有人的人进行聊天。命令为all$msg，给所有人发送消息。或者先使用all$来切换到给所有人发送消息，切换后，不需要加上协议即可发送了，如图3-10、图3-11所示：图3-10xdy发送公聊信息图3-11各用户接收q的公聊信息这些消息都根据协议来封装成结构体，再发送给服务器端。二、服务器端如果是私聊，则根据客户端要发送到哪个用户名的用户，到链表里取得该用户名的客户端信息，服务器再发送给相应的接受信息的客户端。接受信息的客户终端就会先将信息保存到聊天记录的文件里，并显示接收到的信息，并且信息前面会显示相应的提示符。文件传输实现原理一、客户端如果某个客户端想发送文件给其他客户端，则直接使用命令trans$who$filename。Filename包括本地的路径和文件名。Trans为协议，就是标志为传输文件。Who就是发送给谁。Filename就是要发送的文件在本地的文件名。发送和接收文件如图3-12、图3-13所示：图3-12注册与登录系统实现1、注册的时候与服务器的交互过程：请输入你的用户名:******请输入密码:******youpass:******请再次输入密码:******passyou:******正在等待服务器应答...接到服务器发来的信息:注册成功!2、登陆的时候与服务器的交互过程：请输入你的用户名:******请输入密码:******正在等待服务器应答...接到服务器发来的信息:登录失败!您还有2次机会,之后将退出程序!请输入你的用户名:******请输入密码:******正在等待服务器应答...接到服务器发来的信息:登录成功!3、退出：关闭socket，退出程序。聊天功能实现1、两个用户在私聊功能who$：********(聊天内容)****Who就是发送给谁。2、公聊功能all$：********(聊天内容)****功能实现展示如下图4-3-1所示：传输文件功能实现使用trans$who$filename格式传送文件：Filename包括本地的路径和文件名。Trans为协议，就是标志为传输文件。Who就是发送给谁。Filename就是要发送的文件在本地的文件名。总结本次课程设计顺利完成了LINUX下聊天室工具的设计，包括注册、登记，私聊，公聊（群聊），传送文件等功能，送文件时可以传送文本。通过本次课程设计，我的软件开发能力在一定程度上提高了，对LINUX程序设计这一门课程也有了比较深刻的了解。实验过程中遇到了很多问题，刚开始对于shell一些简单的编程都不是很熟悉，通过去图书馆查阅资料，询问老师和同学，上网查阅资料，才得以解决各个问题，这个设计基本上完成了老师要求的公聊，私聊以及文件传输，但是由于自己能力的有限，没能做出一个窗体，让系统更完美化，这还西药以后的继续努力。附录/******check.h******/#includefcntl.h#includesys/stat.h#includestdlib.h#includestdio.h#includeunistd.h#includesys/types.h#includesys/socket.h#includenetinet/in.h#includestring.h#includepthread.h#defineMAXLEN1024structmessage{charflag[15];charname[10];intsize;charmsg[MAXLEN];};intreg_check(structmessage*recievemsg);intlogin_check(structmessage*recievemsg);/******check.c******/#includecheck.hintreg_check(structmessage*recievemsg){intfd;intread_size,write_size;structmessagecmpmsg;if(strlen(recievemsg-name)10||strlen(recievemsg-msg)20){return1;}if(strcmp(recievemsg-name,all)==0){return-1;}if(strcmp(recievemsg-name,reg)==0){return-1;}if(strcmp(recievemsg-name,login)==0){return-1;}if(strcmp(recievemsg-name,trans)==0){return-1;}if((fd=open(user.txt,O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND,0666))0){perror(open);printf(open\n);return-2;}do{if((read_size=read(fd,&cmpmsg,sizeof(cmpmsg)))0){perror(read);close(fd);return-2;}if(read_size!=sizeof(structmessage)&&read_size!=0){close(fd);return-2;}if(strcmp(recievemsg-name,cmpmsg.name)==0){close(fd);return-1;}}while(read_size==sizeof(structmessage));if((write_size=write(fd,recievemsg,sizeof(structmessage)))0){perror(write);close(fd);return-2;}while(write_size!=sizeof(structmessage)){//write_size=0-writesize;lseek(fd,-write_size,SEEK_CUR);write_size=write(fd,recievemsg,sizeof(structmessage));}printf(writefilesuccess\n);close(fd);return0;}intlogin_check(structmessage*recievemsg){intfd;structmessagecmpmsg;intread_size;if((fd=open(user.txt,O_RDONLY))0){perror(open);return-2;}do{if((read_size=read(fd,&cmpmsg,sizeof(structmessage)))0){perror(read);close(fd);return-2;}if(read_size!=sizeof(structmessage)&&read_size!=0){close(fd);return-2;}if((strcmp(recievemsg-name,cmpmsg.name)==0)&&(strcmp(recievemsg-msg,cmpmsg.msg)==0)){close(fd);return0;}}while(read_size0);close(fd);return-1;}/*voidmain(){structmessagesendmsg;printf(inputname:\n);gets(sendmsg.name);pr