功能描述:程序应用多线程技术,可是实现1对N进行网络通信聊天。但至今没想出合适的退出机制,除了用Ctr+C。出于演示目的,这里采用UNIX域协议(文件系统套接字),程序分为客户端和服务端。应用select函数来实现异步的读写操作。
先说一下服务端:首先先创建套接字,然后绑定,接下进入一个无限循环,用accept函数,接受“连接”请求,然后调用创建线程函数,创造新的线程,进入下一个循环。这样每当有一个新的“连接”被接受都会创建一个新的线程,实现1对N的网络通信。在服务端程序中线程中用一个buffer读写,为了避免错误,这时就要给关键代码加上互斥锁work_mutex,具体见代码。
服务端代码
1
#include
<
stdio.h
>
2
#include
<
stdlib.h
>
3
#include
<
string
.h
>
4
#include
<
pthread.h
>
5
#include
<
sys
/
socket.h
>
6
#include
<
sys
/
un.h
>
7
#include
<
unistd.h
>
8
#include
<
semaphore.h
>
//
这里没有用二进制信号量可以删掉
9
10
char
buffer[
1024
];
//
读写用的区域
11
sem_t bin_sem;
//
没用到的二进制信号量,可以删掉
12
void
*
pthread_function(
void
*
arg);
//
线程入口函数声明
13
pthread_mutex_t work_mutex;
//
声明互斥锁
14
15
int
main(){
16
int
result;
//
整数变量用来储存调用函数的返回值
17
struct
sockaddr_un server_address, client_address;
//
UNIX域的套接字,server_address用于服务端的监听,client_address用于客户端连接后的套接字
18
int
client_len;
//
连接后,accept函数会把客户端的地址的长度储存在这
19
int
server_socketfd, client_socketfd;
//
服务端和客户端的套接字文件描述符
20
pthread_t a_thread;
//
线程ID标志
21
pthread_attr_t thread_attr;
//
线程的属性,后面可以看的,被我注释掉了,没用到,可以删掉。
22
23
result
=
sem_init(
&
bin_sem,
0
,
1
);
//
初始化二进制信号量,因为用了互斥锁,所以没用到,可以删掉
24
if
(result
!=
0
){
25
perror(
"
sem_init
"
);
26
exit(EXIT_FAILURE);
27
}
28
29
result
=
pthread_mutex_init(
&
work_mutex, NULL);
//
初始化互斥锁
30
if
(result
!=
0
){
31
perror(
"
pthread_mutex_init
"
);
32
exit(EXIT_FAILURE);
33
}
34
35
server_socketfd
=
socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM,
0
);
//
创建套接字,用TCP连接方式,出于演示目的只用UNIX域套接字。
36
37
server_address.sun_family
=
AF_UNIX;
38
strcpy(server_address.sun_path,
"
server_socket
"
);
39
40
unlink(
"
server_socket
"
);
//
在绑定之前,把以前存在当前目录下的套接字删除
41
42
result
=
bind(server_socketfd, (
struct
sockaddr
*
)
&
server_address,
sizeof
(server_address));
//
绑定
43
if
(result
!=
0
){
44
perror(
"
bind
"
);
45
exit(EXIT_FAILURE);
46
}
47
48
result
=
listen(server_socketfd,
5
);
//
监听,最多允许5个连接请求
49
if
(result
!=
0
){
50
perror(
"
listen
"
);
51
exit(EXIT_FAILURE);
52
}
53
54
client_len
=
sizeof
(client_address);
55
while
(
1
){
//
开始进入无限循环
56
/*
printf("If you want to quit, please enter 'quit'\n");
57
printf("Do you want to accept a connectiong\n");
58
memset(buffer, '\0', sizeof(buffer));
59
fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);
60
if((strncmp("quit", buffer, 4))==0) break;
*/
61
62
client_socketfd
=
accept(server_socketfd, (
struct
sockaddr
*
)
&
client_address,
&
client_len);
//
接受一个连接请求
63
64
/*
result = pthread_attr_init(&thread_attr);
65
if(result != 0){
66
perror("pthread_attr_init");
67
exit(EXIT_FAILURE);
68
}
69
result = pthread_attr_setdetachstate(&thread_attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
70
if(result != 0){
71
perror("pthread_attr_setdetachstate");
72
exit(EXIT_FAILURE);
73
}
*/
74
result
=
pthread_create(
&
a_thread, NULL, pthread_function, (
void
*
)client_socketfd);
//
成功接受一个请求后,就会创建一个线程,然后主线程又进入accept函数,如果此时没有连接请求,那么主线程会阻塞
75
if
(result
!=
0
){
76
perror(
"
pthread_create
"
);
77
exit(EXIT_FAILURE);
78
}
79
80
}
81
}
82
83
void
*
pthread_function(
void
*
arg){
//
线程入口函数,每调用一次pthread_create,都会创建一个新的线程
84
int
fd
=
(
int
) arg;
//
把函数参数,即连接成功后的套接字,赋给fd.
85
int
result;
86
fd_set read_fds;
//
文件描述符集合,用于select函数
87
int
max_fds;
//
文件描述符集合的最大数
88
89
printf(
"
%d id has connected!!\n
"
, fd);
90
while
(
1
){
91
92
FD_ZERO(
&
read_fds);
//
清空集合
93
FD_SET(
0
,
&
read_fds);
//
将标准输入放入监听的文件描述符集合, 这个用于读取标准输入,即键盘的输入
94
FD_SET(fd,
&
read_fds);
//
将连接后的客户文件描述符放入监听的文件描述符集合, 这个用于向客户端读取数据
95
max_fds
=
fd
+
1
;
96
97
//
sem_wait(&bin_sem);
98
pthread_mutex_lock(
&
work_mutex);
//
对关键区域上锁
99
printf(
"
%d has get the lock\n
"
, fd);
100
result
=
select(max_fds,
&
read_fds, (fd_set
*
)NULL, (fd_set
*
)NULL, (
struct
timeval
*
)NULL);
//
开始监听那些文件描述符出于可读状态
101
if
(result
<
1
){
102
printf(
"
select
"
);
103
}
104
if
(FD_ISSET(
0
,
&
read_fds)){
//
如果标准输入处于可读状态,说明键盘有所输入,将输入的数据存放在buffer中,然后向客户端写回,如果输入“quit”将会退出一个聊天线程
105
memset(buffer,
'
\0
'
,
sizeof
(buffer));
//
保险起见,清零
106
fgets(buffer,
sizeof
(buffer), stdin);
107
if
((strncmp(
"
quit
"
, buffer,
4
))
==
0
){
108
printf(
"
You have terminaled the chat\n
"
);
109
//
sem_post(&bin_sem);
110
pthread_mutex_unlock(
&
work_mutex);
111
break
;
112
}
113
else
{
114
result
=
write(fd, buffer,
sizeof
(buffer));
115
if
(result
==-
1
){
116
perror(
"
write
"
);
117
exit(EXIT_FAILURE);
118
}
119
}
120
}
121
if
(FD_ISSET(fd,
&
read_fds)){
//
如果客户套接字符可读,那么读取存放在buffer中,然后显示出来,如果对方中断聊天,那么result==0
122
memset(buffer,
'
\0
'
,
sizeof
(buffer));
123
result
=
read(fd, buffer,
sizeof
(buffer));
124
if
(result
==
-
1
){
125
perror(
"
read
"
);
126
exit(EXIT_FAILURE);
127
}
128
else
if
(result
==
0
){
129
printf(
"
The other side has terminal the chat\n
"
);
130
//
sem_post(&bin_sem);
131
pthread_mutex_unlock(
&
work_mutex);
132
break
;
133
}
134
else
{
135
printf(
"
receive message: %s
"
, buffer);
136
}
137
}
138
pthread_mutex_unlock(
&
work_mutex);
//
解锁
139
sleep (
1
);
//
如果没有这一行,当前线程会一直占据buffer.让当前线程暂停一秒可以实现1对N的功能。
140
//
sem_post(&bin_sem);
141
//
sleep (1);
142
}
143
//
printf("I am here\n");
144
close(fd);
145
pthread_exit(NULL);
146
147
}
148
读者可以对比一下http://blog.csdn.net/hwz119/archive/2007/03/19/1534233.aspx
读者可以发现,链接网络中的程序需要结束当前一个聊天才能进行下一个聊天,而这个服务端可以同时对N个人进行聊天,尽管有些bug(如果客户端对方回复太快太频繁,服务端的锁就会切换来切换去,无法回复到正确的客户端)。
客户端跟服务端很像,但比较简单。这里面就不注释了。这两个程序我都运行过。。。没什么基本大的问题。。但是功能很不完善。。。还需改进。。。。。
客户端代码
1
#include
<
stdio.h
>
2
#include
<
stdlib.h
>
3
#include
<
sys
/
socket.h
>
4
#include
<
sys
/
un.h
>
5
#include
<
string
.h
>
6
#include
<
sys
/
types.h
>
7
#include
<
sys
/
time.h
>
8
9
int
main(){
10
int
result;
11
int
socketfd;
12
int
len;
13
struct
sockaddr_un address;
14
fd_set read_fds, test_fds;
15
int
fd;
16
int
max_fds;
17
char
buffer[
1024
];
18
19
socketfd
=
socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM,
0
);
20
21
address.sun_family
=
AF_UNIX;
22
strcpy(address.sun_path,
"
server_socket
"
);
23
len
=
sizeof
(address);
24
25
result
=
connect(socketfd, (
struct
sockaddr
*
)
&
address, len);
26
if
(result
==
-
1
){
27
perror(
"
connect
"
);
28
exit(EXIT_FAILURE);
29
}
30
31
FD_ZERO(
&
read_fds);
32
FD_SET(
0
,
&
read_fds);
33
FD_SET(socketfd,
&
read_fds);
34
max_fds
=
socketfd
+
1
;
35
36
printf(
"
Chat now!!\n
"
);
37
38
while
(
1
){
39
test_fds
=
read_fds;
40
result
=
select(max_fds,
&
test_fds, (fd_set
*
)NULL, (fd_set
*
)NULL, (
struct
timeval
*
)NULL);
41
if
(result
<
1
){
42
perror(
"
select
"
);
43
exit(EXIT_FAILURE);
44
}
45
46
if
(FD_ISSET(
0
,
&
test_fds)){
47
memset(buffer,
'
\0
'
,
sizeof
(buffer));
48
//
printf("send:");
49
fgets(buffer,
sizeof
(buffer), stdin);
50
if
((strncmp(
"
quit
"
, buffer,
4
))
==
0
){
51
printf(
"
\nYou are going to quit\n
"
);
52
break
;
53
}
54
result
=
write(socketfd, buffer,
sizeof
(buffer));
55
if
(result
==
-
1
){
56
perror(
"
write
"
);
57
exit(EXIT_FAILURE);
58
}
59
}
60
if
(FD_ISSET(socketfd,
&
test_fds)){
61
memset(buffer,
'
\0
'
,
sizeof
(buffer));
62
result
=
read(socketfd, buffer,
sizeof
(buffer));
63
if
(result
==
-
1
){
64
perror(
"
read
"
);
65
exit(EXIT_FAILURE);
66
}
else
if
(result
==
0
){
67
printf(
"
The other side has termianl chat!\n
"
);
68
break
;
69
}
else
{
70
printf(
"
recieve: %s
"
, buffer);
71
}
72
}
73
}
74
close(socketfd);
75
exit(EXIT_SUCCESS);
76
}
77

