Linux系统下TFTP 和QT下聊天程序设计.docx
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Linux系统下TFTP和QT下聊天程序设计
安徽工业大学
嵌入式系统及应用综合实验报告
Linux系统下TFTP和QT下聊天程序设计
姓名：
学号：
专业：
年级：
指导教师：
2011年6月日
课前资料：
●参考资料查阅工具：
man,如manls,manmake;
●C编写手册，机器上“linuxc参考”;
●Shell编写手册，机器上“linuxshell参考“；
●Makefile编写手册，机器上“makefile参考“；
●Awk编写手册，机器上“awk参考“；
●经典书籍，学习linux,unix的最佳书籍“Linux，unixshell编程指南“
一、实验题目：
熟悉linux操作系统下最简单实用的通信程序socket.最好能全部完成，否则按照完成情况打分。
二、实验目的：
通过对socket的编写，可以了解linux下最简单实用的进程通信方法，为后续信号灯、消息队列等学习奠定基础。
三、实验设备及环境：
1.硬件设备：
PC机一台
2.软件环境：
安装Linux操作系统，并安装相关的程序开发环境，如C\C++\tsh\bsh等编程语言环境。
四、实验内容及要求：
（1）用C语言编程实现linux简单的聊天室功能。
⏹用户程序命名为client.c;服务器程序命名为server.c
⏹绑定端口等信息见实验方法内容；
⏹要求client可以通过socket连接server
◆在client,提示输入服务器ip
◆若连接server的socket建立成功，返回提示信息
◆Client输入的聊天内容在client端（多个client端）和server端同时显示；
◆多个client可同时接入server,进入聊天室，最多支持20个client；
◆Client端输入quit退出连接，server端提示client退出。
◆可选择使用多线程实现多客户端；
◆其他细节见输出结果；
五、实验方法内容
1.需要的头文件
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
2.主要的常量变量
客户端：
#defineTRUE1
#definePORT5000
intquit=0;//quit表示是否用户确定退出
服务器端：
#defineMAXLINE1000//在一条消息中最大的输出字符数
#defineLISTENQ20//最大监听队列
#definePORT5000//监听端口
#defineMAXFD20//最大的在线用户数量
void*get_client（void*）;
inti,maxi=-1;//maxi表示当前client数组中最大的用户的i值
intclient[MAXFD];
3.主要模块
客户端：
intmain（void）
void*get_server（void*sockfd）
//get_server函数，用于接受服务器转发的消息
服务器端：
intmain（）
void*get_client（void*sockfd）//运行get_client函数，处理用户请求
六．代码
考虑大家没做过，给几个例子：
参考socket编程.pdf
/*******客户端程序client.c************/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineTRUE1
#definePORT5000
staticintsockfd;
voidrecvfromserver（）//接受服务器消息线程入口函数
{
charmes[1024];
intnbytes=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）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）
{
//intsockfd;
charbuffer[1024];
structsockaddr_inserver_addr;
structhostent*host;
intportnumber,nbytes;
charstrhost[16];
charclientname[20];
charmes[1024];
intthr_id;/*threadIDforthenewlycreatedthread*/
pthread_tp_thread;/*thread'sstructure*/
if（argc!
=1）
{
fprintf（stderr,"Usage:
%s\a\n",argv[0]）;
exit
（1）;
}
printf（"请输入服务器ip地址\n"）;
scanf（"%s",strhost）;
if（（host=gethostbyname（strhost））==NULL）
{
fprintf（stderr,"Gethostnameerror\n"）;
exit
（1）;
}
/*客户程序开始建立sockfd描述符*/
printf（"正在建立套接口...\n"）;
if（（sockfd=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0））==-1）
{
fprintf（stderr,"SocketError:
%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=*（（structin_addr*）host->h_addr）;
printf（"套接口创建成功，正在链接服务器...\n"）;
/*客户程序发起连接请求*/
if（connect（sockfd,（structsockaddr*）（&server_addr）,sizeof（structsockaddr））==-1）
{
fprintf（stderr,"ConnectError:
%s\a\n",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
/*连接成功了*/
printf（"链接服务器成功\n欢迎来到聊天室\n"）;
printf（"请输入你的用户昵称\n"）;
scanf（"%s",clientname）;
//write（sockfd,clientname,sizeof（clientname））;
printf（"\n\n开始聊天吧（\"Quit\"断开连接）\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（"mainthread%s\n",mes）;
if（（write（sockfd,mes,sizeof（mes）））==-1）
{
fprintf（stderr,"WriteError:
%s\n",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
if（strcmp（buffer,"Quit"）==0）
{
break;
}
}
/*结束通讯*/
close（sockfd）;
exit（0）;
}
/*******服务器程序（server.c）************/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineMAXLINE1000//在一条消息中最大的输出字符数
#defineLISTENQ20//最大监听队列
#definePORT5000//监听端口
#defineMAXFD20//最大的在线用户数量
void*get_client（void*）;
intsockfd,i;
staticintmaxi=0;//maxi表示当前client数组中最大的用户的i值
staticintclient[MAXFD];
voidrecvandsend（void）//监听转发线程入口函数
{
intindex=0;
intnbytes=0;
charbuffer[1024];
intlen;
intoutindex=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（outindexif（write（client[outindex++],buffer,sizeof（buffer））==-1）
{
fprintf（stderr,"WriteError:
%s\n",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
}
}
if（index>=maxi）
index=0;
}
pthread_exit（NULL）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）
{
//intclient_fd[LISTENQ],clientnum=0;;
structsockaddr_inserver_addr;
structsockaddr_inclient_addr;
intsin_size,portnumber;
charhello[]="Hello!
AreYouFine?
\n";
intthr_id;/*threadIDforthenewlycreatedthread*/
pthread_tp_thread;/*thread'sstructure*/
intnew_fd=0;
memset（client,0,sizeof（client））;
if（argc!
=1）
{
fprintf（stderr,"Usage:
%sportnumber\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,"Socketerror:
%s\n\a",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
/*服务器端填充sockaddr结构*/
bzero（&server_addr,sizeof（structsockaddr_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,（structsockaddr*）（&server_addr）,sizeof（structsockaddr））==-1）
{
fprintf（stderr,"Binderror:
%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,"Listenerror:
%s\n\a",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
thr_id=pthread_create（&p_thread,NULL,recvandsend,NULL）;
printf（"欢迎来到本聊天室\n"）;
while
（1）
{
/*服务器阻塞,直到客户程序建立连接*/
if（maxi>=20）
{
printf（"以达到人数上线\n"）;
continue;
}
sin_size=sizeof（structsockaddr_in）;
if（（new_fd=accept（sockfd,（structsockaddr*）（&client_addr）,&sin_size））==-1）
{
fprintf（stderr,"Accepterror:
%s\n\a",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
/*fprintf（stderr,"Servergetconnectionfrom%s\n",inet_ntoa（client_addr.sin_addr））;*/
client[maxi++]=new_fd;
printf（"\n新用户进入聊天室%d\n",new_fd）;
}
close（sockfd）;
exit（0）;
}
七、实验结果
1.执行结果
●服务器打开
●客户端打开，并输入了地址，昵称
●服务器端显示
●客户端2进入
●服务器显示
●张三输入
●李四端显示
●服务器显示
●李四输入
●张三显示
●服务器显示
2.结果分析
这是一个聊天室程序，可以实现群聊的功能，即当某个客户发出消息后，服务器和其他个客户端都能收到此消息。
且能够显示客户端的用户名。
但客户端退出聊天室后，服务器和其他在线客户端会有提示。
实现群聊的机制是：
当某个客户端需要发送消息是，它将此消息发送给服务器，服务器再将此消息转发给各客户端，各客户端之间是无连接的，即相互之间不能直接通信。
因此，在服务器中，有两个线程，主线程用来监听是否有客户端登录服务器，若有，建立与其连接的套接字，并存入在线客户序列里，辅助线程是接收转发线程，其依次读取个客户端，看是否有消息送达，若有，取出，并转发给各其他客户端。
在客户端也有两个线程，主线程用来向服务器发送消息，辅助线程用来接收服务器发出的消息。
存在的问题是：
1.当有用户下线是，虽会在服务器和各客户端提示用户下线，但是并未删除其在服务器中的套接字，致使后来用户不能进入。
2.服务器的辅助线程对各客户端采取轮流监听的策略，但是因为使用read（）函数会阻塞线程，致使出现各客户端必须按登陆顺序依次发言的尴尬情况。
经过查找，可以使用select（）函数跨过阻塞，正在试验中。
八、实验总结
通过这次实验，熟悉了linux下的socket网络编程的基本步骤，和一些基本函数调用，并对多线程有了了解，但对线程的调度还是很模糊，需要深入学习和多加练习。
教师评价
评定项目
A
B
C
D
评定项目
A
B
C
D
算法正确
界面美观，布局合理
程序结构合理
操作熟练
语法、语义正确
解析完整
实验结果正确
文字流畅
报告规范
题解正确
其他：
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