基于TCP的简单一对一聊天程序设计.docx

1、基于TCP的简单一对一聊天程序设计一、课程设计题目：通过套接字连接进行一对一聊天通信二、实验要求：实现一个一对一的聊天程序。基本过程如下：服务器首先启动，创建套接字后等待客户的连接；客户启动以后，创建套接字，然后和服务器建立连接；连接建立后，客户机和服务器可以通过建立的套接字连接进行通信。服务器和客户端可以是一台电脑的两个进程，也可以分别部署在两台电脑上。三、原理概述: 套接字Socket是一种双向的通信接口，可以通过这个端口与任何一个具有Socket端口的计算机通信，套接字是网络通信的基础。Socket在Windows以句柄的形式被创建。使用Socket进行网络通信必须包含下面的几种信息：双

2、方认可的协议，本地主机的IP地址，本地进程的协议端口，对方主机的IP地址，对方进程的协议端口。 Socket可分为： 1 数据报套接字（Datagram Sockets） 对于在TCP/IP上实现的WinSock，数据报套接字使用用户数据报协议（UDP）。数据报套接字提供了一种不可靠的、非连接的数据包通信方式。 2 流式套接字（Stream Sockets） 流式套接字使用传输控制协议（TCP）。流式套接字可以将数据按顺序无重复地发送到目的地，它提供的是一种可靠的、面向连接的数据传输方式。不管是对单个的数据报，还是对数据包，流式套接字都提供了一种流式数据传输。 VC+对网络编程的支持有sock

3、et支持，Winlnet支持，MAPI和ISAPI支持等。其中Windows Sockets API是TCP/IP网络环境里，也是Internet上进行开发最为通用的API。IP地址:IP Address就是依照TCP/IP协议分配给本地主机的网络地址,就向两个进程要通讯,任一进程要知道通讯对方的位置,位置如何来确定,就用对方的IP端口号:用来标识本地通讯进程,方便OS提交数据.就是说进程指定了对方进程的网络IP,但这个IP只是用来标识进程所在的主机,如何来找到运行在这个主机的这个进程呢,就用端口号.连接:指两个进程间的通讯链路.一个完整的网间进程通信需要由两个进程组成，并且只能使用同一种高层

4、协议。也就是说，不可能通信的一端用TCP协议，而另一端用UDP协议。因此一个完整的网间通信需要一个五元组来标识：协议，本地地址，本地端口号，远地地址，远地端口号这样一个五元组，叫做一个相关association，即两个协议相同的半相关才能组合成一个合适的相关，或完全指定组成一连接。在TCP/IP网络应用中，通信的两个进程间相互作用的主要模式是客户/服务器模式(Client/Server model)，即客户向服务器发出服务请求，服务器接收到请求后，提供相应的服务。客户/服务器模式的建立基于以下两点：首先，建立网络的起因是网络中软硬件资源、运算能力和信息不均等，需要共享，从而造就拥有众多资源的主

5、机提供服务，资源较少的客户请求服务这一非对等作用。其次，网间进程通信完全是异步的，相互通信的进程间既不存在父子关系，又不共享内存缓冲区，因此需要一种机制为希望通信的进程间建立联系，为二者的数据交换提供同步，这就是基涌纪纪户/服务器模式的TCP/IP。四设计方案：设计原理图：解决方案 基于TCP连接Socket聊天程序基于该连接的聊天程序需要至少具备一个服务器端（Server）和一个客户端（Client）。在本程序中，一个用户作为Server端，另一个用户作为Client端。也就是说，作为Server端的用户，需要首先启动程序，等待Client端的连接请求。当TCP连接握手以后，双方方可进行交互

6、。在本程序中Server端并不是单独存在。它也可以向他的Client端发送消息。当Client端与Server端握手以后，Server端需要首先发起会话；Client端在收到消息后再回复一条消息给Server端；同样，Server端在收到消息后再回复一条消息给Client端以此类推。五程序编写：Server.h代码如下：#include #include #include #include #include#include using namespace std;class CChatServerpublic: CChatServer(); CChatServer(); bool IsConn

7、ected()return m_bIsConnected; / 返回连接状态 void StartListenClient(); / Listen to client int SendMessagePort(string sMessage); / 向所有客户端发消息 int RecClient(SOCKET sRecSocket); /接收客户端数据private: bool m_bIsConnected; / true - connected false - not connected int m_iServerPort; list m_vClientList; / All socket c

8、onnected to client SOCKET m_SClient; SOCKET m_SListenClient; / socket listening for client calls; Server.cpp代码如下：#include server.hCChatServer CServerObj;UINT ServerRecThread(LPVOID pParam) /接收数据的工作线程 SOCKET sRecSocket = (SOCKET)pParam; while(1) if(CServerObj.RecClient(sRecSocket) break; return 0;UIN

9、T ServerListenThread(LPVOID pParam) /监听端口建立连接的工作线程 while(1) CServerObj.StartListenClient(); return 0;CChatServer:CChatServer() /对象CChatServer的构造函数 cout Starting up TCP Chat servern; m_bIsConnected = false; WSADATA wsaData; sockaddr_in local; int wsaret=WSAStartup(0x101,&wsaData);/应用程序调用的第一个Windows S

10、ockets函数./它允许应用程序或DLL指明Windows Sockets API的版本号及获得特定Windows Sockets实现的细节. if(wsaret!=0) return; local.sin_family=AF_INET; local.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; local.sin_port=htons(u_short)8084); m_SListenClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);/创建一个套接字，返回套接字描述字 if(m_SListenClient=INVALID_SOCKET) return; if

11、(bind(m_SListenClient,(sockaddr*)&local,sizeof(local)!=0) /把本地协议的地址赋予一个套接字 return; if(listen(m_SListenClient,10)!=0)/监听该端口 return; m_bIsConnected = true; return;CChatServer:CChatServer() /对象CChatServer的析构函数 closesocket(m_SListenClient);/关闭该端口 WSACleanup();void CChatServer:StartListenClient() sockadd

12、r_in from; int fromlen=sizeof(from); m_SClient=accept(m_SListenClient, (struct sockaddr*)&from,&fromlen);/产生与客户进行TCP连接通信的套接字并返回已连接客户端的协议地址 if(m_SClient != INVALID_SOCKET) m_vClientList.push_back(m_SClient); AfxBeginThread(ServerRecThread,(void *)m_SClient);/启动接收线程，用m_SClient套接字与客户端通话int CChatServer:

13、SendMessagePort(string sMessage)/向各个客户端发送服务器数据 int iStat = 0; list:iterator itl; if(m_vClientList.size() = 0) return 0; for(itl = m_vClientList.begin();itl != m_vClientList.end();itl+) iStat = send(*itl,sMessage.c_str(),sMessage.size()+1,0); if(iStat = -1) m_vClientList.remove(*itl); if(iStat = -1)

14、return 1; return 0;int CChatServer:RecClient(SOCKET sRecSocket)/接收客户端数据成员函数 char temp4096; int iStat; iStat = recv(sRecSocket,temp,4096,0); if(iStat = -1) m_vClientList.remove(sRecSocket); return 1; else cout :tempn; SendMessagePort(temp); return 0; return 0;int main(int argc, char* argv) int nRetCo

15、de = 0; char buf4096; cout This aplication act as a chat server.n; cout Messages from any pc will be broadcasted to all connected pcs.n; cout Connect to the server pc port 8084n; cout Press ONLY ENTER to quit.n; cout =n; if(!CServerObj.IsConnected()/判断监听端口是否建立 coutnFailed to initialise server socket

16、; coutnBye; getch(); return 1; AfxBeginThread(ServerListenThread,0);/启动监听端口建立连接的工作线程 while(gets(buf) if(strlen(buf) = 0) break; if(CServerObj.SendMessagePort(buf) coutProblem in connecting to server. Check whether server is runningn; break; cout ready to see goodbye:; getch(); return nRetCode;Client

17、.h#include #include #include #include #include using namespace std;class CIPMessagepublic: CIPMessage(); CIPMessage(); void Init(string sIpAddress, int iPort); int SendMessagePort(string sMessage); int RecMessagePort(); bool IsConnected()return m_bIsConnected;private: bool m_bIsConnected; / true - c

18、onnected false - not connected string m_sServerIPAddress; int m_iServerPort; SOCKET conn; / socket connected to server;Client.cpp代码如下：#include client.h/Global Message objectCIPMessage MyMessObj;CIPMessage:CIPMessage()/MyMessObj构造函数 m_bIsConnected = false;void CIPMessage:Init(string sIpAddress, int i

19、Port)/建立与服务器端得连接 m_sServerIPAddress = sIpAddress; m_iServerPort = iPort; struct hostent *hp; unsigned int addr; struct sockaddr_in server; WSADATA wsaData; int wsaret=WSAStartup(0x101,&wsaData);/应用程序调用的第一个Windows Sockets函数./它允许应用程序或DLL指明Windows Sockets API的版本号及获得特定Windows Sockets实现的细节. if(wsaret!=0)

20、 return; conn=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);/建立客户端套接字 if(conn=INVALID_SOCKET) return; addr=inet_addr(m_sServerIPAddress.c_str();/转化ip地址和端口为指定形式 hp=gethostbyaddr(char*)&addr,sizeof(addr),AF_INET); if(hp=NULL) closesocket(conn); return; server.sin_addr.s_addr=*(unsigned long*)hp-h_addr); server.sin_fa

21、mily=AF_INET; server.sin_port=htons(m_iServerPort); if(connect(conn,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server)/向指定服务器建立连接 closesocket(conn); return; m_bIsConnected = true; return;CIPMessage:CIPMessage()/MyMessObj析构函数 if(m_bIsConnected) closesocket(conn);int CIPMessage:SendMessagePort(string sMessage)/

22、向指定服务器发出数据 int iStat = 0; iStat = send(conn,sMessage.c_str(),sMessage.size()+1,0); if(iStat = -1) return 1; return 0;int CIPMessage:RecMessagePort()/接收指定服务器数据 char acRetData4096; int iStat = 0; iStat = recv(conn,acRetData,4096,0); if(iStat = -1) return 1; cout:acRetDatan; return 0;UINT MessageRecThr

23、ead(LPVOID pParam)/接收指定服务器数据线程 while(1) if(MyMessObj.RecMessagePort() break; return 0;int main(int argc, char* argv) char buf4096; coutThis is a client TCP/IP applicationnConnecting to port 8084n; coutnPress ONLY ENTER to quit; coutn=n; FILE *fp = fopen(server.ini,r);/获取服务器端套接字地址 if(fp = NULL) coutn

24、Unable to open server.ini. Please specify server IPsddress in server.ini; return 1; / main failed string sServerAddress; while(fgets(buf,4096,fp) != NULL) if(buf0 = #) continue; sServerAddress = buf; fclose(fp); if(sServerAddress.size() = 0) coutnUnable to find server IPaddress in server.ini; coutnP

25、lease set server IPaddress; coutnBYEBYE:; getch(); return 0; MyMessObj.Init(sServerAddress.c_str(),8084);/启动与服务器连接 if(!MyMessObj.IsConnected() coutnUnable to connect to the IPaddress specified in server.ini; coutnPlease check server IPaddress; coutnready to see goodbye:; getch(); return 0; AfxBeginT

26、hread(MessageRecThread,0);/开启接收数据线程 while(gets(buf) if(strlen(buf) = 0) break; if(MyMessObj.SendMessagePort(buf)/向服务器发送数据 coutProblem in connecting to server. Check whether server is runningn; break; coutn ready to see goodbye:; getch(); return 0; server.inc代码如下：127.0.0.1 /实现本机通信，另外，可通过更改套接字来实现异机通信.

27、六结果运行与截图：服务器和客户端是一台电脑的两个进程,服务器和客户端分别部署在两台电脑上时，一台是服务器另一台客户端需要将服务器配置文件server.inc修改成服务器的IP地址。七实习心得和体会：经过一周的实习，加深了对计算机网络的了解。在做一对一来聊天程序时自己查阅很多资料，对socket有了更多的了解。同时还加深了对server/client模式还有TCP三次握手的学习，将理论运用到的实践中，并且自己学习“孙鑫C+视频教程”中的网络编程部分，学会了线程的应用和TCP与UDP关于socket聊天编程上的不同。除此之外对socket格式、ip和Windows套接字在两种模式下执行I/O操作，

28、阻塞和非阻塞等其他的知识进行了学习。总之，这次实习是在与同学一起合作下完成的，加强了团队合作精神，复习所学知识且运用到了实践中，并且自学了很多的东西，这次实习经历是我以后生活和学习中的财富。XXXXX大学XXXXXX学院计 算 机 网 络 与 通 信 实 习 报 告 设 计 题 目 基于TCP的简单一对一聊天程序设计 学生专业班级 学生姓名（学号） 指 导 教 师 完 成 时 间 2010年5月25日 实 习（设计）地点 机房 139 2010年5月25日课程设计成绩评定表学生姓名专业班级设计题目 基于TCP的简单一对一聊天程序设计指导教师评语及意见：指导教师评阅成绩： 指导教师签字： 年 月 日