基于TCP的简单一对一聊天程序设计.doc

1、一、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：双方认可的协议，本地主机的IP地址，本地进程

2、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socket支持，Winlnet支持，MAPI和I

3、SAPI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协议。也就是说，不可能通信的一端用TCP协

4、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机提供服务，资源较少的客户请求服务这一非对

5、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。在本程序中Server端并不是单独存在。

6、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 IsConnected()return m_bIsConne

7、cted; / 返回连接状态void StartListenClient(); / Listen to clientint 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 connectedint m_iServerPort;list m_vClientList; / All socket connected to clientSOCKET m_SCl

8、ient;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;UINT ServerListenThread(LPVOID pParam) /

9、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 Sockets函数./它允许应用程序或DLL指明Windows Sockets AP

10、I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(bind(m_SListenClient,(sockaddr*)&local,s

11、izeof(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() sockaddr_in from; int fromlen=sizeof(from); m_SC

12、lient=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:SendMessagePort(string sMessage)/向各个客户端发送服务器

13、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)return 1;return 0;int CChatServer:RecClient(SOCKET sRe

14、cSocket)/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;elsecout :tempn;SendMessagePort(temp);return 0;return 0;int main(int argc, char* argv) int nRetCode = 0;char buf4096;cout This aplication act as a chat server.n;c

15、out 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;coutnBye;getch();return 1;AfxBeginThread(ServerListenThread,0);/启动监听端口建

16、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.h#include #include #include #include #include using namespace std;class CIPMessagep

17、ublic:CIPMessage();CIPMessage();void Init(string sIpAddress, int iPort);int SendMessagePort(string sMessage);int RecMessagePort();bool IsConnected()return m_bIsConnected;private:bool m_bIsConnected; / true - connected false - not connectedstring m_sServerIPAddress;int m_iServerPort;SOCKET conn; / so

18、cket 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 iPort)/建立与服务器端得连接m_sServerIPAddress = sIpAddress;m_iServerPort = iPort;struct hostent *hp;unsign

19、ed 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)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_sServ

20、erIPAddress.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_family=AF_INET;server.sin_port=htons(m_iServerPort);if(connect(conn,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server)/向指定服务器建

21、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)/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 CIPMes

22、sage: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 MessageRecThread(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

23、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)coutnUnable to open server.ini. Please specify server IPsddress in server.ini;return 1; / main failedstring sServerAddress;while(fgets(buf,4096,fp) !=

24、 NULL)if(buf0 = #)continue;sServerAddress = buf;fclose(fp);if(sServerAddress.size() = 0)coutnUnable to find server IPaddress in server.ini;coutnPlease 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 con

25、nect to the IPaddress specified in server.ini;coutnPlease check server IPaddress;coutnready to see goodbye:;getch();return 0;AfxBeginThread(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 whethe

26、r 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.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

27、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，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