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 

  /*        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 

      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==0

122             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http://blog.csdn.net/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){

                 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 

分类: C 编程