基于Linux操作系统C语言开发的多人聊天室程序设计与实现.docx-资料库

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武汉华夏理工学院信息工程学院课程名称：Linux 网络编程题目：基于 Linux 操作系统 C 语言开发的多人聊天室程序设计与实现专业班级：计算机 1163 班姓学名：号：程卓 10210416320 授课教师：罗瑜成绩： 2019 年 5 月 31 日

目录 1 设计目的 .......................................................................................................................................................... ３ 2 开发环境 .......................................................................................................................................................... ３ 3 需求分析 .......................................................................................................................................................... ３ 4 概要设计 .......................................................................................................................................................... ４ 4.1 设计思想 ............................................................................................................................................... ４ 4.2 服务器功能描述................................................................................................................................... ４ 4.3 客户端的功能描述 ............................................................................................................................... ５ 5 总体设计 .......................................................................................................................................................... ５ 5.1 系统功能流程图................................................................................................................................... ５ 5.2 系统操作流程图................................................................................................................................... ６ 6 详细设计与实现.............................................................................................................................................. ７ 6.1 服务器进行编译执行.......................................................................................................................... ７ 6.2 客户端进行编译执行........................................................................................................................... ７ 6.3 服务器进行注册，创建用户名和密码 ...............................................................................................８ 6.4 使用注册的账户和密码进行登录操作 ...............................................................................................８ 6.5 从客户端发送消息给服务端，服务端并成功接收...........................................................................８ 7 总结 ...................................................................................................................................................................９ 8 参考文献 .......................................................................................................................................................... 10 9 附录源代码 ...................................................................................................................................................... 10 9.1 客户端 client.c 源码 ......................................................................................................................... 10 9.2 服务端 server.c 源码 ......................................................................................................................... 13

1 设计目的本课程设计主要实现一个 Linux 下的局域网聊天工具的设计。该设计主要分为两部分，客户端部分和主机部分。运行服务器端程序可以和任意运行了客户端程序的主机进行通信，通信内容能够通过终端显示出来。两个部分都使用 C 语言，利用 vi 编辑器，通过 Berkeley 套接口编程实现相关功能。要求：（1）主要实现一个 Linux 下的局域网聊天工具的设计，进一步掌握 vi，gcc 等工具的使用，并且熟悉 Linux 下的网络编程，以及多线程编程。（2）通过实际项目的分析、安装、配置、测试等工作，掌握用 Linux 系统下的网络聊天室的应用。 2 开发环境硬件环境： Intel(r) Core(TM)i7-6700HQ @2.6Hz 8.0GB 64 位操作系统。软件环境：window 10 ，虚拟机，Ubuntu 系统。 3 需求分析根据网络应用程序的特点,网络在线聊天系统应就有即时,快速的特点。服务器端和客户端应就有不同的功能特性。对于服务器端应能够正确地建立与客户端的连接并能正确地断开，能即时地接收、处理和发送接收到的数据。能及时地通知在线用户当前好友在线状况，能够处理非正常数据的能力。对于客户端应能够快速地检查是否能够连接到服务器端。能正确的获得和反映当前好友在线情况。能够正确的与特定好友交流。能及时地接收到服务器端地数据，并能即时处理数据，并能将处理结果反映给用户。服务器端: 1.能够正确地、无冲突地启动服务器。 2.监听指定的端口，等待用户的连接。 3.建立与客户端的逻辑连接，并能通知其他好友。 4.向新进入的好友发出已上线的好友名单。 5.接收客户端的消息请求，并能正确无误地处理消息，并能发出消息到客户端。

6.反映当前在线人数和在线好友状况。 7.及时地反映发出地消息和聊天消息。 8.当好友断开与服务器端地连接时，服务器能够正确地断开连接，并通知其他用户。 9.当用户违反聊天系统规定时，服务器系统管理员能够断开与此用户的连接。 10.当服务器关闭时，应通知所有用户。客户端： 1.能够正确启动应用程序，并能向服务器发出连接请求。 2.反映当前好友在线情况。 3.能够向群体或指定好友发出消息。 4.能够及时接收好友发出消息，并通知用户。 5.能够正确地断开与服务器端地的连接。 4 概要设计 4.1 设计思想本聊天室系统采用了 c/s 形式。服务器主要是处理客户输入信息。首先要存储客户的个人资料，相当于注册。再有，在客户的聊天信息时，也要记录下客户的聊天记录，已备查看聊天记录所用。当然，服务器还有自己的动态数据处理。客户状态分为链接客户和非连接客户，我采用结构体存储链接客户信息，以链表来记录链接客户。而链接客户又分为登陆客户和未登陆客户，这就通过修改链表上客户的名字。当客户一链接客户服务端时，就给客户一个账号，也就是相当于注册信息，同时并发服务器一直在为连接用户创建线程。 4.2 服务器功能描述服务器主要是负责监听客户端发送来的消息，利用 TCP 线程并发服务器模型实现对客户端的监听接收。服务器程序的作用为：初始化服务器程序，持续监听一个固定的端口，收到客户的连接后建立一个 socket 连接，与客户进行通信和信息处理，接收客户通过 socket 连接发送来的数据，创建一个新的 socket；通过 socket 连接与客户通信，进行响应处理，并返回结果，通信结束后终端与客户的连接（关

闭 socket）;主要的过程为服务器创建一个共享内存空间函数，以及客户端简单的界面，利用套接字模型机制实现服务器简易模型的实现，利用 socket()创建流式套接字，并可以返回套接自号；利用 bind() 实现套接字与本地地址相连，listen()通知 TCP 服务器准备好监听客户端的连接，accept()接收连接，等待客户端的连接，建立连接之后 accept 返回新的标识客户端的套接字，运用多线程以及 recv()/send() 接收发送数据； 4.3 客户端的功能描述客户端主要用来向服务器端发送数据，客户端程序的作用：初始化客户程序，连接到某个服务器上，建立 socket 连接，通过 socket 连接向服务器发送请求信息，通信结束后中断与客户的连接。主要的实现步骤为：需要定义运行时候需要的参数，同样利用 socket()建立流式套接字，返回套接字号，connect() 将套接字与远程主机连接，recv()和 send()将套接字上的读写数据进行发送与接收，close()关闭套接字，关闭对话。 5 总体设计 5.1 系统功能流程图当客户端发送信息时，服务器将信息共享到其他用户端，与此同时当其他用户发送信息时服务器也将信息发送到本地端，多人聊天室程序的系统功能流程图，图 5.1 聊天室的功能流程图

5.2 系统操作流程图首先运行服务器端程序，通过 Socket()函数会建立一个套接字，然后通过 Bind()函数绑定一个端口，然后调用 Listen()在套接字指定的端口上开始倾听，利用 Accept()从完全建立连接的队列中接受一个连接，连接获得后使用 Read()和 Write()函数进行通信。通信结束后调用 Close()关闭套接字描述符。运行客户端的程序，调用 Socket()函数建立一个套接字，使用 Connect()函数与服务器端进行连接，连接完成后，使用 Write()和 Read()与服务器端进行通信，通信结束后调用 close()关闭套接字描述符。系统操作流程图如图 5.2 所示：图 5.2 系统操作流程图

6 详细设计与实现 6.1 服务器进行编译执行 6.2 客户端进行编译执行

6.3 服务器进行注册，创建用户名和密码 6.4 使用注册的账户和密码进行登录操作 6.5 从客户端发送消息给服务端，服务端并成功接收

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