Linux下C语言多线程,网络通信简单聊天程序

Linux下C语言多线程，网络通信简单聊天程序
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 2 #include 3 #include 4 #include 5 #include 6 #include 7 #include 8 #include //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==0122 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https://www.360docs.net/doc/9413701342.html,/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 2 #include 3 #include 4 #include 5 #include 6 #include 7 #include 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