C++课程设计：基于Socket的聊天室程序

1、.课 程 设 计 报 告 课程名称：面向对象程序设计 设计题目：基于Socket的聊天室程序 专 业：计算机科学与技术 姓 名： 学 号： 指导教师：李 晓 虹2016 年 1 月 6 日:目录1. 系统需求分析32. 总体设计32.1. 服务器端功能32.2. 客户端功能33. 详细设计43.1. 服务端实现43.1.1. 服务端布局53.1.2. 函数设计步骤63.2. 客户端实现73.2.1. 客户端布局83.2.2. 设计步骤94. 系统调试115. 结果分析146. 总结147. 附件：程序源码167.1. 服务端167.2. 客户端191. 系统需求分析当前是数字信息时代，网络时代

2、，任何一种编辑工具都不能忽视在网络上的应用，并且随着Internet的普及和宽带技术的成熟，越来越多的用户进入网络世界中享用浏览新闻、查询信息、发送邮件、在线观看电影等服务，享受网络带来的便利和办公的高效，与此同时一个新型的Web应用程序为网民之间提供了一个实时通信的功能和场所，这就是聊天室。在网络早期就开始盛行，不论是BBS，IRC都有类似网上聊天室的机制。聊天室为网友提供了实时性对话的渠道，是网络上极为流行的一项服务。聊天室适用于网上会议或闲聊的一些场合。聊天室为网友提供了较好的交友环境，网友之间相互以文字交谈，在形式上有点类似笔友的性质，却大大节省了书信往返的时间，这也是网上交友之所以如

3、此热门的原因。2. 总体设计本课题是建立聊天通信模型,设计一个聊天室软件，包括服务器端和客户端主要功能为：2.1. 服务器端功能l 初始化socket,创建服务器端。l 维护一个链表，保存所有用户的IP地址、端口信息。l 接受用户传送来的聊天信息，并显示。l 接受用户传送来的连接判断命令，并向用户发出响应命令。2.2. 客户端功能客户端界面上的两个文本框，一个用于显示接受的聊天信息，一个用来接受用户输入的聊天信息。当按下“发送”按钮时将信息发送给服务器。通过本课题，可以比较深入的了解和掌握Socket类基本属性、方法和事件，理解网络聊天通信的概念，输控制协议（TCP）进行数据交流，初步掌握网络

4、聊天通信程序的设计方法。并能巩固和扩展大学期间的学习内容，进行项目的设计开发训练，更好的适应社会的需求。3. 详细设计3.1. 服务端实现首先启动vs 2015，建立一个新的Windows 窗体应用程序工程,工程名为Socket_Server，按需要进行界面布局如图（3-1）：（3-1）3.1.1. 服务端布局分三个区域：第一个是连接区域，需要输入本机的IP地址和监听的端口号相关设置信息；第二个是聊天信息显示区域，该窗口显示服务端开启监听以来发送和接收到的消息以及当前连接当服务器的客户端；第三个是消息编辑发送区域，需要输入你要发送的信息内容并发送。(单击启动服务按钮时的处理网络监听的函数。)代

5、码设置如下：private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e) try if (btnStart.Text = 启动服务) SerSck = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); SerSck.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(txtIP.Text), int.Parse(txtProt.Text); SerSck.Listen(1000); whileEnabled = true;

6、 SerTh = new Thread(Accept); SerTh.IsBackground = true; SerTh.Start(); AddMsg(服务启动成功！); btnStart.Text = 停止服务; else if (MessageBox.Show(是否要停止服务？, 提示:, MessageBoxButtons.OKCancel) = DialogResult.OK) whileEnabled = false; if (SerTh.IsAlive) SerSck.Close(); SerTh.Abort(); AddMsg(停止服务！ ); btnStart.Text =

7、 启动服务; DicCliSck.Clear(); lstCli.Items.Clear(); catch (Exception ex) AddMsg(ex.Message); DicCliSck.Clear(); lstCli.Items.Clear(); 3.1.2. 函数设计步骤相关文本框txtIP.Text（保存IP）,txtProt.Text（保存端口）创建套接字SerSck ,通过ip和端口进行初始化并开启监听服务开启成功后将成功信息打印在消息框中。(单击发送按钮时的消息发送函数。)代码设置如下： private void btnSend_Click(object sender,

8、EventArgs e) if (lstCli.SelectedItem = null) MessageBox.Show(请选择已连接的客户端！); else if (DicCliScklstCli.SelectedItem + != null) DicCliScklstCli.SelectedItem + .Send(Encoding.UTF8.GetBytes(txtSendMsg.Text); AddMsg(DicCliScklstCli.SelectedItem + .LocalEndPoint.ToString() + : + txtSendMsg.Text); txtSendMsg

9、.Text = ; else MessageBox.Show(该客户端已失联！); lstCli.Items.Remove(lstCli.SelectedItem); 通过当前已激活的套接字将文本框txtSendMsg.Text中的信息发送出去。要显示客户端接收到来自服务器其他用户的信息，代码设置如下：private void CliReceive(object obj) Socket CliSck = (Socket)obj; byte bts = new byte1024 * 1024; try while (whileEnabled) int length = CliSck.Receiv

10、e(bts); if (length = 0) AddMsg(CliSck.RemoteEndPoint.ToString() + :断开连接); DicCliSck.Remove(CliSck.RemoteEndPoint.ToString(); lstCli.Items.Remove(CliSck.RemoteEndPoint.ToString(); return; AddMsg(CliSck.RemoteEndPoint.ToString() + : + Encoding.UTF8.GetString(bts, 0, length); catch (Exception ex) AddMs

11、g(CliSck.RemoteEndPoint.ToString() + : + ex.Message); DicCliSck.Remove(CliSck.RemoteEndPoint.ToString(); lstCli.Items.Remove(CliSck.RemoteEndPoint.ToString(); 从客户端套接字中获取到收到的字节数组，通过Encoding.UTF8.GetString进行解码收到的信息，将其打印在消息框中。3.2. 客户端实现和服务端一样，仍然建立一个Windows 窗体应用程序工程,工程名为Socket_Client，按需要进行界面布局如图（3-2）：（3

12、-2）3.2.1. 客户端布局主要分为三个区域：第一个是连接区域，需要输入服务端的IP地址和监听的端口号相关设置信息；第二个是聊天信息显示区域，该窗口显示连接到服务端以来发送和接收到的消息；第三个是消息编辑发送区域，需要输入你要发送的信息内容并发送。(单击连接服务器按钮时的处理函数。)代码设置如下： private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e) if (btnStart.Text = 连接服务器) try CliSck = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Str

13、eam, ProtocolType.Tcp); CliSck.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(txtIP.Text), int.Parse(txtProt.Text); whileEnabled = true; CliTh = new Thread(Receive); CliTh.IsBackground = true; CliTh.Start(); AddMsg(服务连接成功！); btnStart.Text = 断开连接; catch (Exception ex) AddMsg(ex.Message); else if (MessageBox.

14、Show(是否要断开连接？, 提示:, MessageBoxButtons.OKCancel) = DialogResult.OK) whileEnabled = false; if (CliTh.IsAlive) CliSck.Close(); CliTh.Abort(); AddMsg(断开连接！); btnStart.Text = 连接服务器; 3.2.2. 设计步骤相关文本框txtIP.Text（保存IP）,txtProt.Text（保存端口）创建客户端套接字CliSck ,通过ip和端口进行初始化并连接到服务器连接成功后将成功信息打印在信息框中。(单击发送按钮时的消息发送函数。)代码

15、设置如下： private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e) if (CliSck != null & CliSck.Connected) CliSck.Send(Encoding.UTF8.GetBytes(txtSendMsg.Text); AddMsg(CliSck.LocalEndPoint.ToString() + : + txtSendMsg.Text); txtSendMsg.Text = ; else MessageBox.Show(未连接到服务器！); 通过当前连接服务器的套接字将文本框txtSendMsg.Text

16、中的信息发送出去。要显示客户端接收到来自服务器其他用户的信息，代码设置如下：private void Receive() byte bts = new byte1024 * 1024; try while (whileEnabled) int length = CliSck.Receive(bts); if (length = 0) AddMsg(CliSck.RemoteEndPoint.ToString() + :断开连接); return; AddMsg(CliSck.RemoteEndPoint.ToString() + : + Encoding.UTF8.GetString(bts,

17、 0, length); catch (Exception ex) AddMsg(ex.Message); 从服务端套接字中获取到收到的字节数组，通过Encoding.UTF8.GetString进行解码收到的信息，将其打印在消息框中。4. 系统调试l 运行服务端并启动服务，图示（4-1）：（4-1）l 运行客户端，输入服务端ip和监听端口，点击连接服务器，图示（4-2）、（4-3）：（4-2）（4-3）l 互相发送消息，图示（4-4）、（4-5）：（4-4）（4-5）5. 结果分析基本完成设计要求，能够实现基本的局域网简单通信。6. 总结在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我

18、如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。程序设计作为我们的主要专业课程之一，开始觉得那些程序枯燥无味，但在这次课程设计后我发现在自己一点一滴的努力中对程序的兴趣也在增加。可是在制作的过程中，编程总是运行错误成为了我非常大的困难之一，常常在悉心时久的编程后，运行出现错误，往往是越改越错，导致此段代码需要重新编写，但在前面代码的不断出错与修改的同时，我们也学到了更多，领悟到了上课所没有领会的知识点，所以在后面的编程中就越编越顺。其次在这次课程中运用到了以前所学的专业知识，如：网络聊天通信的概念，Socket类的使用。在设计之前我们对聊天室进行了一定的了解，知道要运用到哪些知识，要

19、一个清楚的思路和一个完整的程序图；不要妄想一次就将整个程序设计好。反复修改，不断改进才是程序设计的必经之路。7. 附件：程序源码7.1. 服务端using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Net;using System.Net.Sockets;using System.Text;using System.Threading;using System.T

20、hreading.Tasks;using System.Windows.Forms;namespace Socket_Client public partial class FrmServer : Form public FrmServer() InitializeComponent(); CheckForIllegalCrossThreadCalls = false; private void FrmServer_Load(object sender, EventArgs e) IPAddress ipAddress = Dns.GetHostAddresses(Dns.GetHostNam

21、e(); foreach (var item in ipAddress) string iptemp = item.ToString().Split(new string . , StringSplitOptions.None); if (iptemp.Count() 3) txtIP.Text = item.ToString(); Socket SerSck = null;/服务端套接字 Dictionary DicCliSck = new Dictionary();/已连接的客服端套接字 Thread SerTh = null;/服务端监听线程 bool whileEnabled = tr

22、ue; /循环监听标识 private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e) try if (btnStart.Text = 启动服务) SerSck = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); SerSck.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(txtIP.Text), int.Parse(txtProt.Text); SerSck.Listen(1000); whileEnabled =

23、 true; SerTh = new Thread(Accept); SerTh.IsBackground = true; SerTh.Start(); AddMsg(服务启动成功！); btnStart.Text = 停止服务; else if (MessageBox.Show(是否要停止服务？, 提示:, MessageBoxButtons.OKCancel) = DialogResult.OK) whileEnabled = false; if (SerTh.IsAlive) SerSck.Close(); SerTh.Abort(); AddMsg(停止服务！ ); btnStart.

24、Text = 启动服务; DicCliSck.Clear(); lstCli.Items.Clear(); catch (Exception ex) AddMsg(ex.Message); DicCliSck.Clear(); lstCli.Items.Clear(); private void Accept(object obj) while (whileEnabled) Socket CliSck = SerSck.Accept(); Thread CliTh = new Thread(CliReceive); CliTh.IsBackground = true; CliTh.Start(

25、CliSck); DicCliSck.Add(CliSck.RemoteEndPoint.ToString(), CliSck); lstCli.Items.Add(CliSck.RemoteEndPoint.ToString(); private void CliReceive(object obj) Socket CliSck = (Socket)obj; byte bts = new byte1024 * 1024; try while (whileEnabled) int length = CliSck.Receive(bts); if (length = 0) AddMsg(CliS

26、ck.RemoteEndPoint.ToString() + :断开连接); DicCliSck.Remove(CliSck.RemoteEndPoint.ToString(); lstCli.Items.Remove(CliSck.RemoteEndPoint.ToString(); return; AddMsg(CliSck.RemoteEndPoint.ToString() + : + Encoding.UTF8.GetString(bts, 0, length); catch (Exception ex) AddMsg(CliSck.RemoteEndPoint.ToString()

27、+ : + ex.Message); DicCliSck.Remove(CliSck.RemoteEndPoint.ToString(); lstCli.Items.Remove(CliSck.RemoteEndPoint.ToString(); private void AddMsg(string p) txtMsg.AppendText(DateTime.Now.ToString(HH:mm:ss ) + p + rn); private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e) if (lstCli.SelectedItem = nul

28、l) MessageBox.Show(请选择已连接的客户端！); else if (DicCliScklstCli.SelectedItem + != null) DicCliScklstCli.SelectedItem + .Send(Encoding.UTF8.GetBytes(txtSendMsg.Text); AddMsg(DicCliScklstCli.SelectedItem + .LocalEndPoint.ToString() + : + txtSendMsg.Text); txtSendMsg.Text = ; else MessageBox.Show(该客户端已失联！);

29、lstCli.Items.Remove(lstCli.SelectedItem); 7.2. 客户端using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Net;using System.Net.Sockets;using System.Text;using System.Threading;using System.Windows.Forms;namespace

30、 Socket_Client public partial class FrmClient : Form public FrmClient() InitializeComponent(); CheckForIllegalCrossThreadCalls = false; IPAddress ipAddress = Dns.GetHostAddresses(Dns.GetHostName(); foreach (var item in ipAddress) string iptemp = item.ToString().Split(new string . , StringSplitOption

31、s.None); if (iptemp.Count() 3) txtIP.Text = item.ToString(); Socket CliSck = null; Thread CliTh = null; bool whileEnabled = true; private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e) if (btnStart.Text = 连接服务器) try CliSck = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); CliSck.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(txtIP.Text), int.Parse(txtProt.Text