嵌入式学习-网络编程-Day6

嵌入式学习-网络编程-Day6

一、思维导图

二、作业

1.基于UDP的网络聊天室（2024.1.21号前上交）

项目需求：
1.如果有用户登录，其他用户可以收到这个人的登录信息
2.如果有人发送信息，其他用户可以收到这个人的群聊信息
3.如果有人下线，其他用户可以收到这个人的下线信息
4.服务器可以发送系统信息

框架

效果图

服务器端实现

#include 
#define SER_IP "192.168.122.39"
#define SER_PORT 8888
typedef struct Node  //链表存储客户端的所有信息
{
	struct sockaddr_in cin;  //存储客户端的网络地址信息
	struct Node *next;
}*List;
typedef struct Message//消息结构体
{
	char type;
	char name[20];
	char text[128];
}msg_t;
struct sockaddr_in cin;  //客户端地址信息结构体

//单链表节点创建函数
List create_node()
{
	List p=(List)malloc(sizeof(struct Node));
	if(NULL==p)
		return NULL;
	p->next=NULL;
	return p;
}
//客户端链表尾插
List insert_rear(List head,struct sockaddr_in cin)
{
	List s=create_node();
	if(NULL==s)
		return head;
	s->cin=cin;

	if(NULL==head)
	{
		head=s;
		return s;
	}else{
	List p=head;
	while(p->next!=NULL)
		p=p->next;
	p->next=s;
	return head;
	}
}
//客户端接入服务器通知函数
void chat_all_join(List head,msg_t msg,int sfd)
{
	List p=head;
	char buf[50]="";
	while(p->next!=NULL)
	{
		snprintf(buf,sizeof(buf),"[%s:%d]%s加入聊天室\n",inet_ntoa(p->cin.sin_addr),\
							ntohs(p->cin.sin_port),msg.name);
		sendto(sfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&(p->cin),sizeof(p->cin));
		p=p->next;
	}
}
//客户端消息转发函数
void chat_all(List head,struct Message msg,int sfd,struct sockaddr_in cin)
{
	List p=head;
	char rbuf[200]="";
	while(p->next!=NULL)
	{
		snprintf(rbuf,sizeof(rbuf),"[%s:%d]%s:%s\n",inet_ntoa(p->cin.sin_addr),\
				ntohs(p->cin.sin_port),msg.name,msg.text);
		sendto(sfd,rbuf,sizeof(rbuf),0,(struct sockaddr*)&(p->cin),sizeof(p->cin));
		p=p->next;
	}
		snprintf(rbuf,sizeof(rbuf),"[%s:%d]%s:%s\n",inet_ntoa(p->cin.sin_addr),\
				ntohs(p->cin.sin_port),msg.name,msg.text);
		sendto(sfd,rbuf,sizeof(rbuf),0,(struct sockaddr*)&(p->cin),sizeof(p->cin));
	
}
//客户端发送退出消息函数
void chat_all_quit(List head,struct Message msg,int sfd)
{
	char wbuf[200]="";	
	List p=head;
	while(p->next!=NULL)
	{
		snprintf(wbuf,sizeof(wbuf),"[%s:%d]%s:退出了聊天室\n",inet_ntoa(p->cin.sin_addr),\
				ntohs(p->cin.sin_port),msg.name);
		sendto(sfd,wbuf,sizeof(wbuf),0,(struct sockaddr*)&(p->cin),sizeof(p->cin));
		p=p->next;
	}
	snprintf(wbuf,sizeof(wbuf),"[%s:%d]%s:退出了聊天室\n",inet_ntoa(p->cin.sin_addr),\
			ntohs(p->cin.sin_port),msg.name);
	sendto(sfd,wbuf,sizeof(wbuf),0,(struct sockaddr*)&(p->cin),sizeof(p->cin));
}
//链表中删除该地址信息
List exit_chat(List head)
{
	if(head->next==NULL)//只有一个客户端时
	{
		free(head);
		head=NULL;
		return head;
	}

	List p=head;
	while(p->next!=NULL)  //两个以上客户端
	{
		if(memcmp(&(p->next->cin),&cin,sizeof(cin))==0)//找到p下一个节点地址信息符合的
		{
			List del=p->next;
			p->next=del->next;
			free(del);del=NULL;
			break;
		}else{
			p=p->next;
		}
	}
	return head;
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//创建通信的套接字文件描述符
	int sfd=-1;
	if((sfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))==-1)
	{
		perror("socket error");
		return -1;
	}

	//快速刷新端口号
	int reuse=-1;
	if(setsockopt(sfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse))==-1)
	{
		perror("setsockopt error");
		return -1;
	}

	//给当前套接字绑定结构体信息
	struct sockaddr_in sin;
	sin.sin_family=AF_INET;
	sin.sin_port=htons(SER_PORT);
	sin.sin_addr.s_addr=inet_addr(SER_IP);
	if(bind(sfd,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin))==-1)
	{
		perror("bind error");
		return -1;
	}

	//准备文件描述符容器
	fd_set readfds,tempfds;
	FD_ZERO(&readfds);
	FD_SET(0,&readfds);
	FD_SET(sfd,&readfds);
	int maxfd=sfd;

	//定义变量存放客户端地址信息结构体,及客户端消息
	struct sockaddr_in cin;
	socklen_t socklen=sizeof(cin);
	struct Message msg;

	List head=NULL;
	char buf[128]="";
	while(1)
	{
		tempfds=readfds;
		if(select(maxfd+1,&tempfds,NULL,NULL,NULL)==-1)
		{
			perror("select error");
			return -1;
		}
		
		//收到消息
		if(FD_ISSET(sfd,&tempfds))
		{
			recvfrom(sfd,&msg,sizeof(msg),0,(struct sockaddr*)&cin,&socklen);
			switch(msg.type)
			{
			case 'L':  //客户端加入
				{
					head=insert_rear(head,cin);  //尾插入链表
					chat_all_join(head,msg,sfd);		
					printf("[%s:%d]%s加入聊天室\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),\
							ntohs(cin.sin_port),msg.name);
				};
				break;
			case 'C':  //客户端消息
				{
					chat_all(head,msg,sfd,cin);
					printf("[%s:%d]%s:%s\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),\
						ntohs(cin.sin_port),msg.name,msg.text);
				};
				break;
			case 'Q':  //客户端退出
				{
					chat_all_quit(head,msg,sfd);
					printf("[%s:%d]%s退出聊天室\n",inet_ntoa(cin.sin_addr),\
							ntohs(cin.sin_port),msg.name);
					head=exit_chat(head);
				};
				break;
			default:
				printf("type error\ttype=%c\n",msg.type);
				return -1;
			}
		}
		//发送消息
		if(FD_ISSET(0,&tempfds))
		{
			memset(buf,0,sizeof(buf));
			fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
			buf[strlen(buf)-1]='\0';
			
			char wbuf[56]="";
			snprintf(wbuf,sizeof(wbuf),"***system***%s\n",buf);
			List p=head;
			while(p!=NULL)
			{
				sendto(sfd,wbuf,sizeof(wbuf),0,(struct sockaddr*)&(p->cin),sizeof(p->cin));
				p=p->next;
			}
		}
	}
	return 0;
}

客户端实现

#include 
#define SER_IP "192.168.122.39"
#define SER_PORT 8888
//#define CLI_IP ""
//#define CLI_PORT
struct Message
{
	char type;
	char name[20];
	char text[128];

};
int main(int argc, const char *argv[])
{
	struct Message msg;
	//创建通信用套接字文件描述符
	int cfd=-1;
	if((cfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))==-1)
	{
		perror("socket error");
	}

	//填写服务器的地址信息结构体
	struct sockaddr_in sin;
	sin.sin_family=AF_INET;
	sin.sin_port=htons(SER_PORT);
	sin.sin_addr.s_addr=inet_addr(SER_IP);
	
	//发送客户端的登录信息
	printf("请输入昵称:");
	fgets(msg.name,sizeof(msg.name),stdin);
	msg.name[strlen(msg.name)-1]='\0';
	msg.type='L';
	if(sendto(cfd,&msg,sizeof(msg),0,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin))==-1)
	{
		perror("sendto info error");
		return -1;
	}else{
	printf("加入聊天服务器成功\n");
	}
	//准备文件描述符容器
	fd_set readfds,tempfds;
	FD_ZERO(&readfds);
	FD_SET(0,&readfds);
	FD_SET(cfd,&readfds);
	int maxfd=cfd;

	while(1)
	{
		tempfds=readfds;
		int res=select(maxfd+1,&tempfds,NULL,NULL,NULL);
		if(res==-1)
		{
			perror("select error");return -1;
		}
		//发数据
		if(FD_ISSET(0,&tempfds))
		{
			memset(msg.text,0,sizeof(msg.text));
			read(0,msg.text,sizeof(msg.text));
			msg.text[strlen(msg.text)-1]='\0';
			//客户端退出
			if(strcmp(msg.text,"quit")==0)
			{
				msg.type='Q';
				sendto(cfd,&msg,sizeof(msg),0,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin));
				printf("本机已下线\n");
				close(cfd);
				return 0;
			}
			//与其他客户端通信
			else
			{
				msg.type='C';
				sendto(cfd,&msg,sizeof(msg),0,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin));
			}
		}

		//收数据
		if(FD_ISSET(cfd,&tempfds))
		{
			char buf[128]="";
			//不接收服务器的地址信息结构体
			recvfrom(cfd,buf,sizeof(buf),0,NULL,NULL);
			printf("%s",buf);
			fflush(stdout);
		}
	}

	return 0;
}