Linux聊天室系统期末大作业

NANCHANG UNIVERSITY 《Linux系统编程》课程设计题目:Linux聊天室报告学院：软件学院专业：计算机软件班级：计软121班姓名：李俊楠起讫日期：2014. 12. 22—2015.1. 10任课教师：陈悦完成时间：2015年1月10日前填表日期：2015 年 1 月 6 日目录1、需求分析 (3)1.1项目介绍（50分） (3)1.2 功能需求 (3)2、系统分析 .............................................................. 错误!未定义书签。

2.1 本程序需解决的有关技术问题 (4)2.2 程序流程…………………………………………………………错误!未定义书签。

3、系统测试 (8)3.1 运行截图 (8)3.2 程序代码…………………………………………………………4、小结： (1)5、参考文献 (1)一、需求分析1.1 项目介绍1.1.1介绍本设计主要实现一个Linux下的局域网聊天工具的设计。

该设计主要分为两部分，客户端部分和服务器部分。

设计并实现一个简单的聊天室程序，可以是终端字符界面，支持用户管理，用户名/密码注册和登录，客户端登陆到服务器聊天后，可以在聊天室内与其他用户交流（这个聊天室中的任何一个用户输入一段字符后，室内的其他用户都可以看到这句话）。

据此，聊天程序分为客户端和服务器端。

客户端对应每一个参加聊天的用户，完成从终端上输入采集并传递到服务器端和从服务器端接收信息输出显示的功能。

1.1.2程序应满足如下要求：1.必须出现多线程；2.程序中要具备文件读取和写入的操作；3.在程序中必须使用网络通信进行信息传输；4.要求程序具备简单的菜单功能，根据用户的输入，执行相应的操作，在菜单界面，必须显示程序的名称、版本信息，开发者的名字、班级、学号等信息。

1.2 功能需求（1）客户端输入服务器IP和端口号（2）服务器成功启动（3）每个客户端可以找到服务器，并可以与服务器进行连接（4）客户端与服务器可以实现通讯二、系统分析2.1 本程序需解决的有关技术问题2.1.1 字符串的判断写一个脚本，检测用户输入串的合法性，要求串由大小写字母、数字组成，无标点、特殊符号、空格。

思路：将输入的串中非字母数字的内容删除或替换为空后若和原来输入的相同则合法，否则不合法。

#!/bin/bashisvalidAlphaNum(){compressed="$(echo $1 | sed 's/[^[:alnum:]]//g')" #替换不合要求字符为空if [ "$compressed" != "$1" ] ; thenreturn 1 # not valideelsereturn 0 # validefi}#函数体，判断字串的合法性echo -n "Enter input:" # -n 强制不换行read input #读取内容存到input中，无$ 符号if ! isvalidAlphaNum "&input" ;then #加引号，否则可能会出错。

echo "invalide"exit 1elseecho "valide"fiexit 0运行截图：2.1.2 月份的截取转换输入一个“month day year”格式的日期串，程序将处理” month”为其英文单词的前三个字母，第一个字母大写，其余的小写。

思路：首先判断month是数字、还是单词，若是数字，则可查“数字—month”映射表（自定义case结构）；若是单词，则取前三个字母，并格式化。

#!/bin/bashmonthnoToName(){case $1 in1 ) month="Jan" ;;2 ) month="Feb" ;;3 ) month="Mar" ;;4 ) month="Apr" ;;5 ) month="May" ;;6 ) month="Jun" ;;7 ) month="Jul" ;; 8 ) month="Aug" ;;9 ) month="Sep" ;; 10) month="Oct" ;;11) month="Nov" ;; 12) month="Dec" ;;* ) echo "$0: Unknown numeric month value $1" >&2; exit 1 # default,esac #return 0}if [ $# -ne 3 ] ; then #若参数个数不为3，则有误echo “Usage:$0 month day year”exit 1fi#判断参数1是数字还是单词，方法替换串中所有数字，若结果为空，则为数字，否则为单词。

if [ -n $(echo $1 | sed ‘s/[[:digit:]]//g’) ] # -n 检测串是为空thenmonthnoToName $1 # 数字else# 取第一个字母并将其变为大写，再将结果与取出的第二三字母组合month=”$(echo $1 | cut –c1 | tr '[:lower:]' '[:upper:]')“month=”$month$(echo $1 | cut -c2-3 | tr '[:upper:]' '[:lower:]')”fiecho $month $2 $3 # 输出结果exit 0运行截图：2.2 程序流程（1）连接服务器连接服务器之前需要解析服务器地址，创建套接字，设置相关参数。

（2）发送消息功能（3）服务器功能模块三、系统测试3.1 运行截图服务器端运行截图客户端登陆，输入昵称和密码，文件的写入加入两名聊天人聊天信息，双方接收3.2 程序代码（1）客户端代码#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <netdb.h>#include <sys/types.h>#include <netinet/in.h>#include <sys/socket.h>#define TRUE 1#define PORT 1000static int sockfd;void recvfromserver() //接受服务器消息线程入口函数{char mes[1024];int nbytes=0;while(1){memset(mes,0,sizeof(mes));nbytes=read(sockfd,mes,sizeof(mes));if(nbytes>0){mes[nbytes]='\0';printf("%s\n",mes);}}pthread_exit(NULL);}int main(int argc, char *argv[]){// int sockfd;char buffer[1024];struct sockaddr_in server_addr;struct hostent *host;int portnumber,nbytes;char *strhost="127.0.0.1";char clientname[20];char password[20];char mes[1024];int thr_id; /* thread ID for the newly created thread */ pthread_t p_thread; /* thread's structure */ if(argc!=1){fprintf(stderr,"Usage:%s \a\n",argv[0]);exit(1);}if((host=gethostbyname(strhost))==NULL){fprintf(stderr,"Gethostname error\n");exit(1);}/* 客户程序开始建立sockfd 描述符*/printf("Creating the Set interface...n");if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){fprintf(stderr,"Socket Error:%s\a\n",strerror(errno));exit(1);}/* 客户程序填充服务端的资料*/bzero(&server_addr,sizeof(server_addr));server_addr.sin_family=AF_INET;server_addr.sin_port=htons(PORT);server_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr);printf("The successful landing\nWelcome to zhe chat room!\n");/* 客户程序发起连接请求*/if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1){fprintf(stderr,"Connect Error:%s\a\n",strerror(errno));exit(1);}/* 连接成功了*/printf("The successful landing\nWelcome to zhe chat room!\n");printf("Please enter your nickname:\n");scanf("%s",clientname);printf("Please enter your password:\n");scanf("%s",password);printf("\nThe successful landing");// write(sockfd,clientname,sizeof(clientname));printf("\nNow you can chat with others!£¨\"Quit\"CUT DOWN LANDING\n\n");thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, recvfromserver, NULL);while(1){memset(buffer,0,sizeof(buffer));memset(mes,0,sizeof(mes));scanf("%s",buffer);strcat(mes,clientname);strcat(mes,":");strcat(mes,buffer);// printf("main thread %s\n",mes);if((write(sockfd,mes,sizeof(mes)))==-1){fprintf(stderr,"Write Error:%s\n",strerror(errno));exit(1);}if(strcmp(buffer,"Quit")==0){break;}}/* 结束通讯*/close(sockfd);exit(0);}（2）服务器代码#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#include <netdb.h>#include <sys/types.h>#include <netinet/in.h>#include <sys/socket.h>#define MAXLINE 1000 //在一条消息中最大的输出字符数#define LISTENQ 20 //最大监听队列#define PORT 1000 //监听端口#define MAXFD 20 //最大的在线用户数量void *get_client(void *);int sockfd,i;static int maxi=0;//maxi表示当前client数组中最大的用户的i值static int client[MAXFD];void recvandsend(void) //监听转发线程入口函数{int index=0;int nbytes=0;char buffer[1024];int len;int outindex=0;while(1){if(maxi>0){memset(buffer,0,sizeof(buffer));nbytes=0;//index++;nbytes=read(client[index++],buffer,sizeof(buffer));// printf("%d,%d\n",index,client[index]);if(nbytes>0){buffer[nbytes]='\0';printf(" %s\n",buffer);outindex=0;while(outindex<maxi)if(write(client[outindex++],buffer,sizeof(buffer))==-1){fprintf(stderr,"Write Error:%s\n",strerror(errno));exit(1);}}}if(index>=maxi)index=0;}pthread_exit(NULL);}int main(int argc, char *argv[]){// int client_fd[LISTENQ],clientnum=0;;struct sockaddr_in server_addr;struct sockaddr_in client_addr;int sin_size,portnumber;char hello[]="Hello! Are You Fine?\n";int thr_id; /* thread ID for the newly created thread */pthread_t p_thread; /* thread's structure */ int new_fd=0;memset(client,0,sizeof(client));if(argc!=1){fprintf(stderr,"Usage:%s portnumber\a\n",argv[0]);exit(1);}/* 服务器端开始建立socket 描述符*/if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){fprintf(stderr,"Socket error:%s\n\a",strerror(errno));exit(1);}/* 服务器端填充sockaddr 结构*/bzero(&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in));server_addr.sin_family=AF_INET;server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);server_addr.sin_port=htons(PORT);/* 捆绑sockfd 描述符*/if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1) {fprintf(stderr,"Bind error:%s\n\a",strerror(errno));exit(1);}printf("服务器监听端口%d...\n",PORT);/* 监听sockfd 描述符*/if(listen(sockfd,LISTENQ)==-1){fprintf(stderr,"Listen error:%s\n\a",strerror(errno));exit(1);}thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, recvandsend, NULL);printf("NAME:Li Junnan No:8000612030 Class:Ji ruan121\n");printf("Welcome to the chat room\n");while(1){/* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接*/if(maxi>=20){printf("Over the max people\n");continue;}sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);if((new_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)(&client_addr),&sin_size))==-1){fprintf(stderr,"Accept error:%s\n\a",strerror(errno));exit(1);}/*fprintf(stderr,"Server get connection from %s\n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr));*/client[maxi++]=new_fd;printf("\nNew %d user come to the chat room\n",new_fd-3);}close(sockfd);exit(0);}四、个人小结4.1 个人小结本次设计中也存在很多问题，一开始的客户端和服务器不能连接成功，还有就是当已经有用户开始聊天之后，新进来的用户发送的信息不能在之前的客户端看到，经过多次修改和查阅资料完成设计。