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

10char buffer[1024]; //读写用的区域

11sem_t bin_sem; //没用到的二进制信号量，可以删掉

12void*pthread_function(void *arg); //线程入口函数声明

13pthread_mutex_t work_mutex; //声明互斥锁

14

15int main(){

16int result; //整数变量用来储存调用函数的返回值

17struct sockaddr_un server_address, client_address; //UNIX域的套接字，server_address用于服务端的监听，client_addr ess用于客户端连接后的套接字

18int client_len; //连接后，accept函数会把客户端的地址的长

度储存在这

19int 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

24if(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

30if(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*)&s erver_address, sizeof(server_address)); //绑定

43if(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

49if(result != 0){

50 perror("listen");

51 exit(EXIT_FAILURE);

52 }

53

54 client_len = sizeof(client_address);

55while(1){ //开始进入无限循环

56/* printf("If you want to quit, please enter 'qui t'\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, (stru ct 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_at tr, 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

75if(result != 0){

76 perror("pthread_create");

77 exit(EXIT_FAILURE);

78 }

79

80 }

81}

82

83void*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

84int fd = (int) arg; //把函数参数，即连接成功后的套接字，赋给fd.

85int result;

86 fd_set read_fds; //文件描述符集合，用于select函数

87int max_fds; //文件描述符集合的最大数

88

89 printf("%d id has connected!!\n", fd);

90while (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);

100result = select(max_fds, &read_fds, (fd_set *)NU LL, (fd_set *)NULL, (struct timeval*)NULL); //开始监听那些文

件描述符出于可读状态

101if(result < 1){

102printf("select");

103}

104if(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

105memset(buffer, '\0', sizeof(buffer)); //保险

起见，清零

106fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);

107if((strncmp("quit", buffer, 4))==0){

108printf("You have terminaled the chat\n"); 109// sem_post(&bin_sem);

110pthread_mutex_unlock(&work_mutex);

111break;

112}

113else{

114 result=write(fd, buffer, sizeof(buffer)); 115if(result==-1){

116 perror("write");

117 exit(EXIT_FAILURE);

118}

119}

120}

121if(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re sult==0

122memset(buffer, '\0', sizeof(buffer));

123result = read(fd, buffer, sizeof(buffer));

124if(result == -1){

125perror("read");

126exit(EXIT_FAILURE);

127}

128else if(result == 0){

129printf("The other side has terminal the c hat\n");

130// sem_post(&bin_sem);

131pthread_mutex_unlock(&work_mutex);

132break;

133}

134else{

135printf("receive message: %s", buffer); 136}

137}

138pthread_mutex_unlock(&work_mutex); //解锁

139sleep (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");

144close(fd);

145pthread_exit(NULL);

146

147}

148

读者可以对比一下

https://www.doczj.com/doc/bb2219272.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

9int main(){

10int result;

11int socketfd;

12int len;

13struct sockaddr_un address;

14 fd_set read_fds, test_fds;

15int fd;

16int max_fds;

17char 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*)&addres s, len);

26if(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

38while(1){

39 test_fds = read_fds;

40 result = select(max_fds, &test_fds, (fd_set *)NUL L, (fd_set *)NULL, (struct timeval*)NULL);

41if(result < 1){

42 perror("select");

43 exit(EXIT_FAILURE);

44 }

45

46if(FD_ISSET(0, &test_fds)){

47 memset(buffer, '\0', sizeof(buffer));

48// printf("send:");

49 fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);

50if((strncmp("quit", buffer, 4))== 0){

51 printf("\nYou are going to quit\n");

52break;

53 }

54 result = write(socketfd, buffer, sizeof(buffe r));

55if(result == -1){

56 perror("write");

57 exit(EXIT_FAILURE);

58 }

59 }

60if(FD_ISSET(socketfd, &test_fds)){

61 memset(buffer, '\0', sizeof(buffer));

62 result = read(socketfd, buffer, sizeof(buffe r));

63if(result == -1){

64 perror("read");

65 exit(EXIT_FAILURE);

66 }else if(result == 0){

67 printf("The other side has termianl chat!\ n");

68break;

69 }else{

70 printf("recieve: %s", buffer);

71 }

72 }

73 }

74 close(socketfd);

75 exit(EXIT_SUCCESS);

76}

77

分类: C 编程