基于Linux的socket编程的聊天室设计.docx

linux课程设计基于linux的socket编程的聊天室设计 专业：计算机科学与技术 班级： 姓名： 学号： 指导老师：郭玉华一、 实验目的基于 socket 套接口，实现聊天程序的设计与实现，增强程序编写能力,了解基于socket的程序设计方法,加深对计算机网络通信的理解。另外,通过课程设计培养自己严谨的科学态度,认真的工作作风、团队协作精神、自主设计和独力思考的能力。二、 实验原理实验中，客户应用程序向服务器程序请求服务。服务进程一直处于休眠状态，直到一个客户向这个服务的地址提出了连接请求。在这个时刻，服务程序被惊醒并且为客户提供服务对客户的请求作出适当的反应。客户端部分：1. 手动输入服务器端ip地址和端口号进行连接2. 发送消息给服务器端并显示服务器端回传的消息3. 监控连接状态，客户离开或故障时从列表中删除相应表项，并及时更新连接表。服务器端部分：1. 手动建立服务器端与客户端的连接请求2. 把用户输入的信息及时发送到服务端，同时准备好接受，并显示信息。3. 在用户退出时关闭连接并保存聊天记录。客户端-服务器端架构：相关函数：socket()函数：int socket(int family,int type,int proto); 1) family 指定 protocol family (pf_inet 对应 tcp/ip). 2) type 指定服务类型 (sock_stream, sock_dgram). 3) protocol 指定协议 (通常0, 代表缺省值). bind()函数 :给socket 绑定一个地址. int bind( int sockfd, const struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen); bind 返回值 listen()函数：accept()函数：int accept( int sockfd,struct sockaddr* cliaddr, socklen_t *addrlen); sockfd 是被动模式的 tcp socket. cliaddr 指针，指向一个已分配好的空间. 返回客户地址. addrlen 是一个 value-result 参数 必须设置为 cliaddr 的空间大小 返回时, 将被设置为使用 cliaddr 的空间大小.。linux简介：linux操作系统是unix操作系统的一种克隆系统。它诞生于1991年的10月5日。由于linux是开源和免费的，得到了广大计算机爱好者全力支持，现已成为今天世界上使用最多的一种unix类操作系统。其具有的 特点有：开放性：指系统遵循世界标准规范，特别是遵循开放系统互连（osi）国际标准。多用户：是指系统资源可以被不同用户使用，每个用户对自己的资源（例如：文件、设备）有特定的权限，互不影响。多任务：它是指计算机同时执行多个程序，而且各个程序的运行互相独立。良好的用户界面 ：linux向用户提供了两种界面，用户界面和系统调用。linux还为用户提供了图形用户界面，它利用鼠标、菜单、窗口、滚动条等设施，给用户呈现一个直观、易操作、交互性强的友好图形化界面。设备独立性：是指操作系统把所有外部设备统一当作成文件来看待，只要安装它们的驱动程序，任何用户都可以像使用文件一样，操纵、使用这些设备，而不必知道它们的具体存在形式。linux是具有设备独立性的操作系统，它的内核具有高度适应能力，提供了丰富的网络功能，完善的内置网络是linux一大特点。安全性：linux采取了许多安全技术措施，包括对读、写控制、带保护的子系统、审计跟踪、核心授权等，这为网络多用户环境中的用户提供了必要的安全保障。良好的可移植性：是指将操作系统从一个平台转移到另一个平台，它仍然能按其自身的方式运行的能力。linux是一种可移植的操作系统，能够在从微型计算机到大型计算机的任何环境中和任何平台上运行。tcp简介：tcp与udp同为传输层协议。本系统采用的传输协议tcp协议。tcp协议提供的是可靠的、面向连接的传输控制协议，即在传输数据前要先建立逻辑连接，然后再传输数据，最后释放连接3个过程。tcp提供端到端、全双工通信；采用字节流方式，如果字节流太长，将其分段；提供紧急数据传送功能。tcp协议主要特点:1、面向连接的传输；2、端到端的通信；3、高可靠性，确保传输数据的正确性，不出现丢失或乱序；4、全双工方式传输；5、采用字节流方式，即以字节为单位传输字节序列；6、紧急数据传送功能；三、 实验实现/-server.c-/包含工程所需的头文件#include #include#include #include#include #include#include#include#include#include#include#include#include#define perm s_irusr|s_iwusr #define myport 3490 #define backlog 10 #define welcome |-welcome to the chat room! -| void itoa(int i,char*string) int power,j; j=i; for(power=1;j=10;j/=10) power*=10; for(;power0;power/=10) *string+=0+i/power; i%=power; *string=0;void get_cur_time(char * time_str) time_t timep; struct tm *p_curtime; char *time_tmp; time_tmp=(char *)malloc(2); memset(time_tmp,0,2); memset(time_str,0,20); time(&timep); p_curtime = localtime(&timep); strcat(time_str, (); itoa(p_curtime-tm_hour,time_tmp); strcat(time_str,time_tmp); strcat(time_str,:); itoa(p_curtime-tm_min,time_tmp); strcat(time_str,time_tmp); strcat(time_str,:); itoa(p_curtime-tm_sec,time_tmp); strcat(time_str,time_tmp); strcat(time_str,); free(time_tmp);key_t shm_create() key_t shmid; /shmid = shmget(ipc_private,1024,perm); if(shmid = shmget(ipc_private,1024,perm) = -1) fprintf(stderr,create share memory error:%sna,strerror(errno); exit(1); return shmid;int bindport(unsigned short int port) int sockfd; struct sockaddr_in my_addr; sockfd = socket(af_inet,sock_stream,0); my_addr.sin_family = af_inet; my_addr.sin_port = htons(port); my_addr.sin_addr.s_addr = inaddr_any; bzero(&(my_addr.sin_zero),0); if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&my_addr,sizeof(struct sockaddr) = -1) perror(bind); exit(1); printf(bing success!n); return sockfd;int main(int argc, char *argv) int sockfd,clientfd,sin_size,recvbytes; pid_t pid,ppid; char *buf, *r_addr, *w_addr, *temp, *time_str;/=0; struct sockaddr_in their_addr; key_t shmid; shmid = shm_create(); /创建共享存储区 temp = (char *)malloc(255); time_str=(char *)malloc(20); sockfd = bindport(myport);/绑定端口 while(1) if(listen(sockfd,backlog) = -1)/在指定端口上监听 perror(listen); exit(1); printf(listening.n); if(clientfd = accept(sockfd,(struct sockaddr*)&their_addr,&sin_size) = -1)/接收客户端连接 perror(accept); exit(1); printf(accept from:%dn,inet_ntoa(their_addr.sin_addr); send(clientfd,welcome,strlen(welcome),0);/发送问候信息 buf = (char *)malloc(255); ppid = fork(); if(ppid = 0) /printf(ppid=0n); pid = fork(); while(1) if(pid 0) memset(buf,0,255); if(recvbytes = recv(clientfd,buf,255,0) = 0) perror(recv1); close(clientfd); raise(sigkill); exit(1); /write bufs data to share memory w_addr = shmat(shmid, 0, 0); memset(w_addr, 0, 1024); strncpy(w_addr, buf, 1024); get_cur_time(time_str); strcat(buf,time_str); printf( %sn,buf); else if(pid = 0) sleep(1); r_addr = shmat(shmid, 0, 0); if(strcmp(temp,r_addr) != 0) strcpy(temp,r_addr); get_cur_time(time_str); strcat(r_addr,time_str); if(send(clientfd,r_addr,strlen(r_addr),0) = -1) perror(send); memset(r_addr, 0, 1024); strcpy(r_addr,temp); else perror(fork); printf(-n); free(buf); close(sockfd); close(clientfd); return 0;/-client.c-#include#include #include #include #include#include#include#include#include#includeint main(int argc, char *argv) struct sockaddr_in clientaddr; pid_t pid; int clientfd,sendbytes,recvbytes; struct hostent *host; char *buf,*buf_r; if(argc h_addr); bzero(&(clientaddr.sin_zero),0); if(connect(clientfd,(struct sockaddr *)&clientaddr,sizeof(struct sockaddr) = -1) perror(connectn); exit(1); buf=(char *)malloc(120); memset(buf,0,120); buf_r=(char *)malloc(100); if( recv(clientfd,buf,100,0) = -1) perror(recv:); exit(1); printf(n%sn,buf); pid = fork(); while(1) if(pid 0) /get_cur_time(time_str); strcpy(buf,argv3); strcat(buf,:); memset(buf_r,0,100); /gets(buf_r); fgets(buf_r,100,stdin); strncat(buf,buf_r,strlen(buf_r)-1); /strcat(buf,time_str); /printf(