基于TCP的简单一对一聊天程序设计

一、课程设计题目：通过套接字连接进行一对一聊天通信二、实验要求：实现一个一对一的聊天程序。根本过程如下：效劳器首先启动，创立套接字后等待客户的连接；客户启动以后，创立套接字，然后和效劳器建立连接；连接建立后，客户机和效劳器可以通过建立的套接字连接进行通信。效劳器和客户端可以是一台电脑的两个进程，也可以分别部署在两台电脑上。三、原理概述:套接字Socket是一种双向的通信接口，可以通过这个端口与任何一个具有Socket端口的计算机通信，套接字是网络通信的根底。Socket在Windows以句柄的形式被创立。使用Socket进行网络通信必须包含下面的几种信息：双方认可的协议，本地主机的IP地址，本地进程的协议端口，对方主机的IP地址，对方进程的协议端口。Socket可分为：1数据报套接字〔DatagramSockets〕——对于在TCP/IP上实现的WinSock，数据报套接字使用用户数据报协议〔UDP〕。数据报套接字提供了一种不可靠的、非连接的数据包通信方式。2流式套接字〔StreamSockets〕——流式套接字使用传输控制协议〔TCP〕。流式套接字可以将数据按顺序无重复地发送到目的地，它提供的是一种可靠的、面向连接的数据传输方式。不管是对单个的数据报，还是对数据包，流式套接字都提供了一种流式数据传输。VC++对网络编程的支持有socket支持，Winlnet支持，MAPI和ISAPI支持等。其中WindowsSocketsAPI是TCP/IP网络环境里，也是Internet上进行开发最为通用的API。IP地址:IPAddress就是依照TCP/IP协议分配给本地主机的网络地址,就向两个进程要通讯,任一进程要知道通讯对方的位置,位置如何来确定,就用对方的IP端口号:用来标识本地通讯进程,方便OS提交数据.就是说进程指定了对方进程的网络IP,但这个IP只是用来标识进程所在的主机,如何来找到运行在这个主机的这个进程呢,就用端口号.连接:指两个进程间的通讯链路.一个完整的网间进程通信需要由两个进程组成，并且只能使用同一种高层协议。也就是说，不可能通信的一端用TCP协议，而另一端用UDP协议。因此一个完整的网间通信需要一个五元组来标识：协议，本地地址，本地端口号，远地地址，远地端口号这样一个五元组，叫做一个相关association，即两个协议相同的半相关才能组合成一个适宜的相关，或完全指定组成一连接。在TCP/IP网络应用中，通信的两个进程间相互作用的主要模式是客户/效劳器模式(Client/Servermodel)，即客户向效劳器发出效劳请求，效劳器接收到请求后，提供相应的效劳。客户/效劳器模式的建立基于以下两点：首先，建立网络的起因是网络中软硬件资源、运算能力和信息不均等，需要共享，从而造就拥有众多资源的主机提供效劳，资源较少的客户请求效劳这一非对等作用。其次，网间进程通信完全是异步的，相互通信的进程间既不存在父子关系，又不共享内存缓冲区，因此需要一种机制为希望通信的进程间建立联系，为二者的数据交换提供同步，这就是基涌纪纪户/效劳器模式的TCP/IP。四．设计方案：设计原理图：解决方案基于TCP连接Socket聊天程序基于该连接的聊天程序需要至少具备一个效劳器端〔Server〕和一个客户端〔Client〕。在本程序中，一个用户作为Server端，另一个用户作为Client端。也就是说，作为Server端的用户，需要首先启动程序，等待Client端的连接请求。当TCP连接握手以后，双方方可进行交互。在本程序中Server端并不是单独存在。它也可以向他的Client端发送消息。当Client端与Server端握手以后，Server端需要首先发起会话；Client端在收到消息后再回复一条消息给Server端；同样，Server端在收到消息后再回复一条消息给Client端……以此类推。五．程序编写：Server.h代码如下：#include<Afxwin.h>#include<stdio.h>#include<winsock2.h>#include<conio.h>#include<list>#include<iostream>usingnamespacestd;classCChatServer{public: CChatServer(); ~CChatServer(); boolIsConnected(){returnm_bIsConnected;}//返回连接状态 voidStartListenClient();//Listentoclient intSendMessagePort(stringsMessage);//向所有客户端发消息 intRecClient(SOCKETsRecSocket);//接收客户端数据private: boolm_bIsConnected;//true-connectedfalse-notconnected intm_iServerPort; list<SOCKET>m_vClientList;//Allsocketconnectedtoclient SOCKETm_SClient; SOCKETm_SListenClient;//socketlisteningforclientcalls};Server.cpp代码如下：#include"server.h"CChatServerCServerObj;UINTServerRecThread(LPVOIDpParam)//接收数据的工作线程{ SOCKETsRecSocket=(SOCKET)pParam; while(1) { if(CServerObj.RecClient(sRecSocket)) break; } return0;}UINTServerListenThread(LPVOIDpParam)//监听端口建立连接的工作线程{ while(1) CServerObj.StartListenClient(); return0;}CChatServer::CChatServer()//对象CChatServer的构造函数{cout<<"StartingupTCPChatserver\n"; m_bIsConnected=false;WSADATAwsaData;sockaddr_inlocal;intwsaret=WSAStartup(0x101,&wsaData);//应用程序调用的第一个WindowsSockets函数.//它允许应用程序或DLL指明WindowsSocketsAPI的版本号及获得特定WindowsSockets实现的细节.if(wsaret!=0){return;}local.sin_family=AF_INET;local.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;local.sin_port=htons((u_short)8084);m_SListenClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//创立一个套接字，返回套接字描述字if(m_SListenClient==INVALID_SOCKET){return;}if(bind(m_SListenClient,(sockaddr*)&local,sizeof(local))!=0)//把本地协议的地址赋予一个套接字{return;}if(listen(m_SListenClient,10)!=0)//监听该端口{return;} m_bIsConnected=true;return;}CChatServer::~CChatServer()//对象CChatServer的析构函数{closesocket(m_SListenClient);//关闭该端口WSACleanup();}voidCChatServer::StartListenClient(){sockaddr_infrom;intfromlen=sizeof(from);m_SClient=accept(m_SListenClient,(structsockaddr*)&from,&fromlen);//产生与客户进行TCP连接通信的套接字并返回已连接客户端的协议地址 if(m_SClient!=INVALID_SOCKET) m_vClientList.push_back(m_SClient); AfxBeginThread(ServerRecThread,(void*)m_SClient);//启动接收线程，用m_SClient套接字与客户端通话}intCChatServer::SendMessagePort(stringsMessage)//向各个客户端发送效劳器数据{ intiStat=0; list<SOCKET>::iteratoritl; if(m_vClientList.size()==0) return0; for(itl=m_vClientList.begin();itl!=m_vClientList.end();itl++) { iStat=send(*itl,sMessage.c_str(),sMessage.size()+1,0); if(iStat==-1) m_vClientList.remove(*itl); } if(iStat==-1) return1; return0;}intCChatServer::RecClient(SOCKETsRecSocket)//接收客户端数据成员函数{chartemp[4096]; intiStat; iStat=recv(sRecSocket,temp,4096,0); if(iStat==-1) { m_vClientList.remove(sRecSocket); return1; } else { cout<<":"<<temp<<"\n"; SendMessagePort(temp); return0; } return0;}intmain(intargc,char*argv[]){intnRetCode=0; charbuf[4096]; cout<<"Thisaplicationactasachatserver.\n"; cout<<"Messagesfromanypcwillbebroadcastedtoallconnectedpcs.\n"; cout<<"Connecttotheserverpcport8084\n";cout<<"PressONLYENTERtoquit.\n"; cout<<"=================================================\n"; if(!CServerObj.IsConnected())//判断监听端口是否建立 { cout<<"\nFailedtoinitialiseserversocket"; cout<<"\nBye"; getch(); return1; } AfxBeginThread(ServerListenThread,0);//启动监听端口建立连接的工作线程 while(gets(buf)) { if(strlen(buf)==0) break; if(CServerObj.SendMessagePort(buf)) { cout<<"Probleminconnectingtoserver.Checkwhetherserverisrunning\n"; break; } } cout<<"readytoseegoodbye:"; getch();returnnRetCode;}Client.h#include<Afxwin.h>#include<stdio.h>#include<winsock2.h>#include<conio.h>#include<iostream>usingnamespacestd;classCIPMessage{public: CIPMessage(); ~CIPMessage(); voidInit(stringsIpAddress,intiPort); intSendMessagePort(stringsMessage); intRecMessagePort(); boolIsConnected(){returnm_bIsConnected;}private: boolm_bIsConnected;//true-connectedfalse-notconnected stringm_sServerIPAddress; intm_iServerPort; SOCKETconn;//socketconnectedtoserver};Client.cpp代码如下：#include"client.h"//GlobalMessageobjectCIPMessageMyMessObj;CIPMessage::CIPMessage()//MyMessObj构造函数{ m_bIsConnected=false;}voidCIPMessage::Init(stringsIpAddress,intiPort)//建立与效劳器端得连接{ m_sServerIPAddress=sIpAddress; m_iServerPort=iPort; structhostent*hp; unsignedintaddr; structsockaddr_inserver; WSADATAwsaData; intwsaret=WSAStartup(0x101,&wsaData);//应用程序调用的第一个WindowsSockets函数.//它允许应用程序或DLL指明WindowsSocketsAPI的版本号及获得特定WindowsSockets实现的细节. if(wsaret!=0) { return; } conn=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//建立客户端套接字 if(conn==INVALID_SOCKET) return; addr=inet_addr(m_sServerIPAddress.c_str());//转化ip地址和端口为指定形式 hp=gethostbyaddr((char*)&addr,sizeof(addr),AF_INET); if(hp==NULL) { closesocket(conn); return; } server.sin_addr.s_addr=*((unsignedlong*)hp->h_addr); server.sin_family=AF_INET; server.sin_port=htons(m_iServerPort); if(connect(conn,(structsockaddr*)&server,sizeof(server)))//向指定效劳器建立连接 { closesocket(conn); return; } m_bIsConnected=true; return;}CIPMessage::~CIPMessage()//MyMessObj析构函数{ if(m_bIsConnected) closesocket(conn);}intCIPMessage::SendMessagePort(stringsMessage)//向指定效劳器发出数据{ intiStat=0; iStat=send(conn,sMessage.c_str(),sMessage.size()+1,0); if(iStat==-1) return1; return0;}intCIPMessage::RecMessagePort()//接收指定效劳器数据{ characRetData[4096]; intiStat=0; iStat=recv(conn,acRetData,4096,0); if(iStat==-1) return1; cout<<"-->:"<<acRetData<<"\n"; return0;}UINTMessageRecThread(LPVOIDpParam)//接收指定效劳器数据线程{ while(1) { if(MyMessObj.RecMessagePort()) break; } return0;}intmain(intargc,char*argv[]){ charbuf[4096]; cout<<"ThisisaclientTCP/IPapplication\nConnectingtoport8084\n"; cout<<"\nPressONLYENTERtoquit"; cout<<"\n===============================================\n"; FILE*fp=fopen("server.ini","r");//获取效劳器端套接字地址 if(fp==NULL) { cout<<"\nUnabletoopenserver.ini.PleasespecifyserverIPsddressinserver.ini"; return1;//mainfailed } stringsServerAddress; while((fgets(buf,4096,fp))!=NULL) { if(buf[0]=='#') continue; sServerAddress=buf; } fclose(fp); if(sServerAddress.size()==0) { cout<<"\nUnabletofindserverIPaddressinserver.ini"; cout<<"\nPleasesetserverIPaddress"; cout<<"\nBYEBYE:"; getch(); return0; } MyMessObj.Init(sServerAddress.c_str(),8084);//启动与效劳器连接 if(!MyMessObj.IsConnected()) { cout<<"\nUnabletoconnecttotheIPaddressspecifiedinserver.ini"; cout<<"\nPleasecheckserverIPaddress"; cout<<"\nreadytoseegoodbye:"; getch(); return0; } AfxBeginThread(MessageRecThread,0);//开启接收数据线程 while(ge