C++实现聊天程序

C++实现聊天程序攻略

1. 确定通信协议

在实现聊天程序之前，需要确定通信协议。常见的通信协议包括TCP、UDP等，这里我们选择TCP协议。

TCP协议是一种面向连接的协议，它提供可靠的数据传输，适用于需要确保数据完整性的场景，如聊天程序。

2. 编写服务器端和客户端程序

2.1 服务器端程序

服务器端程序需要完成以下任务：

1. 创建一个socket对象，指定协议为TCP；
2. 绑定端口号；
3. 监听连接请求；
4. 接受连接请求，创建一个新的socket对象与客户端进行通信；
5. 接收客户端发送的消息；
6. 将消息发送给其他客户端。

以下是一个简单的服务器端程序示例：

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
using namespace std;

const int PORT = 8888;   // 服务器端口号
const int MAXCONN = 10;  // 最大连接数

void* handle_client(void* arg) {
    int client_sock = *(int*)arg;
    char buffer[1024] = {0};
    while (true) {
        int len = read(client_sock, buffer, sizeof(buffer));
        if (len == 0) break;
        cout << "收到客户端消息: " << buffer << endl;
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
    }
    close(client_sock);
    return NULL;
}

int main() {
    int server_sock, client_sock;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
    pthread_t thread_id;

    // 创建socket对象
    if ((server_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0) {
        cout << "创建socket对象失败" << endl;
        return -1;
    }
    // 绑定端口号
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));  
    server_addr.sin_family = AF_INET;  
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);  
    server_addr.sin_port = htons(PORT);  
    if (bind(server_sock, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        cout << "绑定端口号失败" << endl;
        return -1;
    }
    // 监听连接请求
    if (listen(server_sock, MAXCONN) < 0) {
        cout << "监听连接请求失败" << endl;
        return -1;
    }
    while (true) {
        socklen_t client_len = sizeof(client_addr);
        // 接受连接请求，创建新的socket对象
        if ((client_sock = accept(server_sock, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_len)) < 0) {
            cout << "接受连接请求失败" << endl;
            continue;
        }
        cout << "客户端连接成功，IP地址为：" << inet_ntoa(client_addr.sin_addr) << endl;
        // 创建新线程处理客户端消息
        if (pthread_create(&thread_id, NULL, handle_client, (void*)&client_sock) < 0) {
            cout << "创建线程失败" << endl;
            return -1;
        }
    }
    close(server_sock);
    return 0;
}

2.2 客户端程序

客户端程序需要完成以下任务：

1. 创建一个socket对象，指定协议为TCP；
2. 连接服务器端；
3. 发送消息给服务器端；
4. 接收服务器端发送的消息。

以下是一个简单的客户端程序示例：

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;

const char* SERVER_IP = "127.0.0.1";  // 服务器IP地址
const int PORT = 8888;               // 服务器端口号

int main() {
    int client_sock;
    struct sockaddr_in server_addr;

    // 创建socket对象
    if ((client_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0) {
        cout << "创建socket对象失败" << endl;
        return -1;
    }
    // 连接服务器端
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));  
    server_addr.sin_family = AF_INET;  
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);  
    server_addr.sin_port = htons(PORT);  
    if (connect(client_sock, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        cout << "连接服务器端失败" << endl;
        return -1;
    }
    // 发送消息给服务器端
    string message;
    while (getline(cin, message)) {
        send(client_sock, message.c_str(), message.size(), 0);
        if (message == "quit") break;
    }
    close(client_sock);
    return 0;
}

3. 示例说明

3.1 示例1

此示例展示了如何在服务器端接收客户端发来的消息，并将消息打印到终端上。

启动服务器端程序后，在终端输入以下命令：

$ nc 127.0.0.1 8888

此时，nc命令会连接服务器端。在终端输入消息，服务器端会接收到并在终端上打印该消息。

3.2 示例2

此示例展示了如何在客户端向服务器端发送消息，并在服务器端接收到该消息后，将消息发送给其他客户端。

启动服务器端程序后，在终端输入以下命令：

$ nc 127.0.0.1 8888

此时，nc命令会连接服务器端。分别打开两个终端，分别输入以下命令：

$ ./client.out

这时，在一个终端中输入消息，消息会被发送给服务器端，服务器端会将该消息发送给其他客户端，并在每个客户端上打印该消息。