漫画C语言 做个聊天软件你不懂也得懂

Posted 2022-09-20 1_bit

学完C语言做不出东西？不存在的，咱们做一个最“隐私”的聊天器，就俩人，你和我。咱们聊天的信息你知我知没别人知。

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我们直接开始写代码，只要你会基础的C语言，不要担心看不懂，不懂的我帮你刨根问底，把根都挖出来嚼烂，绝对懂。

一、一个聊天软件的基础模型是怎么样的？

你是个新手的话你可能就会问，什么是模型？！听不懂，我在骗你学习。放心，我现在就告诉你什么是基础“模型”。

我们可以简单的理解“模型”指这个聊天软件基本是怎么进行通信的，常规形式是怎样的，只要清楚了这个形式流程，然后在这个流程中添加一些代码就ok了，啥都不用想。如果你还是不懂什么是“流程”，那我就跟你说这个是一个步骤，只需要懂这个步骤，我们使用代码编写这个步骤就可以完成了。

好了，现在没啥问题了吧？现在开始，第一步在一个通信中，一般有一个服务端。那什么是服务端？

1.1 什么是服务端

服务端就简单了，曾经…曾经…你去例如移动或者联通的营业挺，客服小姐姐就会对你提供服务，例如业务办理，办个卡，销个号等，那我们的服务端是用来通信的，所以这个服务端就是指等待跟我聊天的人，只要你上线了，开电脑打开软件了，连接上我的服务端了，咱们就可以聊天了。

服务端一般就是一直在这里等你上线的那个，风里雨里我在这里等你。

1.2 又不懂什么是客户端了？

不懂没关系，打游戏懂吧？你下载到你电脑你手机的就是客户端，你打个游戏如果没有服务端就不能跟人匹配，这个懂了吧？

1.3 基本的工具要拿过来吧？

还知道头文件吧？
头文件就等于是一个工具箱，需要干啥就可以使用拿头文件过来，这样就可以用里面的工具了。
那咱们做一个聊天的软件就需要一个工具箱吧，这个工具箱叫做“winsock2.h”，那怎么拿呢？都知道#include<> 吧？
那就直接把这个头文件拿过来就好了，代码就可以写成：#include<winsock2.h>。
常规的输入输出工具箱也要拿吧？所以就第一步把 stdio.h 也拿过来，所以这个服务端的第一行第二行代码就写成：

#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>

1.4 开始 socket 编程

不会了不会了！是不是一说 socket 你就说这是个什么鬼？
我先说一句让你懵逼的定义“socket 就是应用之间通信的端点”。懂不懂？
不懂呀，那我继续说。
socket 就是两个通信软件之间的接口，你可以当成服务端是“插座”，客户端是“插头”，一插，欧了！这样不就通电了，这样说你明白了吧？
当然这样解释比较片面，但用“抽象”的方式讲又不一定能让大家听得懂，所以你就理解成插头肯定没问题。

1.5 开始抬杠我拿三座插两座插不进！

咱们用的插头都是有标准的，你想想，没有标准怎么那么多电器都可以用常规的插头？
像这个 socket 这个通信端口，是有基于一些标准的。例如 TCP/IP这些通信协议。
好了，我说了TCP/IP可能就会有同学问，这又是什么鬼！没关系，你只需要知道这个是一个通信协议，咱们现在是用 socket 进行通信就好，知道 socket 怎么用就行，协议咱们可不需要现在搞懂，咱们只需要知道 socket 如何运用即可。

二、开始敲服务端代码

2.1 搞清楚使用 socket 进行通信的步骤

编写C语言Windows下的socket需要经过几个步骤：首先对WSAStartup 进行初始化，初始化对socket 套接字（socket也叫套接字）进行创建，随后配合绑定信息，接着进行配置信息的bind 绑定；绑定了信息后，通过该信息进行isten 监听，监听后若有链接则connect 连接，再接下来开始使用accept 接收请求，得到请求后可以选择接受recv或者send发送数据，最后closesocket 关闭 socket，WSACleanup 最终关闭。

简单点就是下面的这个流程：

不懂了？不懂就慢慢来嘛。

这是进行 socket 编程的步骤，如果你要问为什么要这样做…我只能回答你规定的流程就这样，因为你要进行通信，那肯定需要创建一个 socket ，创建完毕后那么肯定要绑定你要通信的信息，如果你不绑定你怎么知道你要跟谁说话呢？急着我收到了一个信息后就等于跟我请求通话，我同意了，咱们就开始通信了，通信肯定要发送信息，那就用send这些方法发送了，最后面说完话我就关闭这个 socket了，那你说不是吗？

还不懂？那你看下面。

2.1 第一步初始化

既然第一步是初始化，那我要初始化什么东西？
我们需要初始化一个 WSADATA 类型数据的对象。
什么鬼？又是 WSADATA 又是对象的，听不懂啊！
没关系的拉，WSADATA 其实就是一个结构体，咱们在把使用socket的工具箱 WinSock2 拿过来的时候这个 WSADATA 结构体就已经创建好了，直接使用这个结构体创建一个结构体变量就好了。

WSADATA 的作用就是用来存储初始化信息的，就像你打个游戏初始化创建一个人，这个人总得有信息吧，光头、小眼睛、腿短…对吧？

那么我们的代码就可以写成以下：

#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
#include <stdlib.h>
int main()
	WSADATA wsaData;

接下来就可以开始初始化了，初始化 socket 有一个函数叫做 WSAStartup，既然是函数一般都有参数吧，参数有哪些呢？
这个 WSAStartup 方法需要传入一个 版本号，还有一个用于存储信息的 WSADATA 结构体。现在我们已经知道 WSADATA 的结构体就是上面这个代码创建的 wsaData 结构体变量，那么版本号又是什么？

这个版本号是说明我们使用哪个 Winsock 版本，Winsock 有一个 1.1 版本还有一个 2.2 版本。两个版本有不同，1.1 版本只支持 TCP/IP 协议，还有一个版本 2.2 支持多个协议，这个时候你懂用哪个了吧？

什么？！ 还不懂？ 那肯定是全都要呀！
2.2 版本兼容性之类的更好，兼容啥我们不管，反正用多的。
那直接写成 WSAStartup(2, 2, &wsaData)？

不不不，我们写法有一些不同，需要用一个函数 MAKEWORD 对版本进行生成，就像这样 WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);，规定咱们使用 MAKEWORD 告诉 WSAStartup 初始化调用什么版本。

那么整个初始化的代码就如下所示咯：

#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
#include <stdlib.h>
int main()
	WSADATA wsaData;
	WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);

什么？不懂 &wsadata ？来来来，我们的漫画同学告诉你是啥意思：

懂了吧？传个地址方便信息存储。

2.2 第二步创建 socket

这一步超级简单，代码就是这个:

SOCKET serverSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

我知道你要骂我，写什么是什么鬼。
好了好了，首先 SOCKET 是一个socket的类型，还记得 int a 吧？int 是一个类型，那么 SOCKET 肯定就是一个类型了，说明创建一个 SOCKET 类型的变量，然后 socket() 是创建 socket 的函数，这个没毛病吧？

你说是里面的参数不懂？

小问题了，第一个 PF_INET 就表示指定 IPV4 ，也就是说先给个网络协议，那么多的网络协议你总要选一个吧。那为什么要用 IPv4 呢？我只能说用这个东西计算更快，毕竟咱们做个聊天软件是局域网通信，你就理解为，咱们做的东西是个“小东西”，没必要那么大“体量”，迷你更好用，那就用那个 IPV4 了，你想不开你也可以用 IPV6 试试。

那 SOCK_STREAM 是什么？SOCK_STREAM 表示咱们进行的通信是 TCP 通信，稳定可靠。在这里使用 SOCK_STREAM 也表示向我们的系统，或者你理解成“计算机”申请一个通信的端口，不然系统不给你“开个口子”，我的数据怎么传出去对吧，不然就是叫破喉咙都没人理我。

那最后一个参数 0 又是什么呢？
这里就是一个编号，说仔细点这个是 socket 所使用的传输协议编号，是不是不明白？其实这就是一个编号，不做设置，但是要给一个值，所以就给一个 0 咯。

2.3 第三步绑定信息

绑定信息这一步就有点玄了。在这里咱们要了解两个结构体，一个是 sockaddr_in，还有一个是 SOCKADDR。需要注意的是，这两个结构体包含的数据都是一样的，是一样的…

主要是使用上有区别。有啥区别？
sockaddr 是个系统用，而 sockaddr 是用来强制转换 sockaddr_in 结构体给系统调用的函数用。是不是迷茫？不要迷茫，一般都是这样做，那就这样做吧。你只需要记住，sockaddr 保存信息然后就别管了，而sockaddr 咱们就用来给参数给函数用。

在 socket 中，咱们使用 sockaddr_in 结构体绑定监听的 IP 信息，首先需要创建这个结构体：

struct sockaddr_in sockAddr;

接下来始绑定端口、IP类型，其中 127.0.0.1 表示本机、1234 表示监听端口：

sockAddr.sin_family = PF_INET; //IPv4
sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //服务器的IP
sockAddr.sin_port = htons(1234); //端口

这个懂没懂？
sockAddr.sin_family 是表示这个结构体中用于存储IP协议的结构体变量，PF_INET 之前说了是 ipV4，表示在这里设置 ipV4类型。

sockAddr.sin_addr.s_addr 这里是表示需要绑定的 ip 地址，在这里使用 inet_addr(“127.0.0.1”) 进行指定。那为什么指定个 ip 还需要 inet_addr？
inet_addr 的作用是将一个字符串格式的ip地址转换成一个uint32_t数字格式。为什么要转换？那肯定是因为 sockAddr.sin_addr.s_addr 是一个 uint32_t 这个类型了。

最后的 sockAddr.sin_port 是表示要指定某一个端口，在这里指定 1234 这个端口。

所以该部分的代码就写成这样了：

#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
#include <stdlib.h>
int main()
	WSADATA wsaData;
	WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);
	
	SOCKET serverSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	
	struct sockaddr_in sockAddr;
	sockAddr.sin_family = PF_INET; //IPv4
	sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //服务器的IP
	sockAddr.sin_port = htons(1234); //端口

最后就是绑定一下了：

bind(serverSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));

在这里 bind() 方法就是表示绑定信息了，第一个参数是 serverSock 就是表示要绑定的 socket，然后 (SOCKADDR*)&sockAddr 就是需要绑定的地址，最后一个就是一个地址长度。

(SOCKADDR*)&sockAddr 我们讲过，SOCKADDR 就是给函数使用的，sockAddr 就是给系统使用的，所以就这样写就没毛病了。

2.4 监听端口

先让你懵一下，下面是代码：

listen(serverSock, 20);

简单吧？listen 就是表示监听，第一个参数就是要监听的 socket 第二个就是表示 同时能处理的最大连接。终于简单了这一步，你爽我也爽，还不懂就看下面漫画。

2.5 有人请求聊天？设置个接待员

接下来就是有人请求给你聊天了，那怎么办呢？一个人忙不过来呢，那就设置个接待员。

SOCKADDR cIntAddr; 
int nSize = sizeof(SOCKADDR);
SOCKET cIntSock = accept(serverSock, (SOCKADDR*)&cIntAddr, &nSize);

accept 函数就是一个接待员，有人连接来敲门了，就需要去接待，换句比较专业的话就是 accept 接收一个套接字中已建立的连接。

传入的参数第一个 serverSock 就是一个已连接的套接字，(SOCKADDR*)&cIntAddr 是一个按照规定的指向struct sockaddr的指针，所以我猜在前面创建，最后一个就是所指向这个指针的长度咯。

设置完后就等于创建了一个接待员 cIntSock 。
不过要注意，accept 没有连接的时候就会一直在等待，不然不会执行下面的代码的。

这一部分的代码如下：

#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
#include <stdlib.h>
int main()
	WSADATA wsaData;
	WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);
	
	SOCKET serverSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	
	struct sockaddr_in sockAddr;
	sockAddr.sin_family = PF_INET; //IPv4
	sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //服务器的IP
	sockAddr.sin_port = htons(1234); //端口
	
	listen(serverSock, 20);
	
	SOCKADDR cIntAddr; 
	int nSize = sizeof(SOCKADDR);
	SOCKET cIntSock = accept(serverSock, (SOCKADDR*)&cIntAddr, &nSize);

2.6 开始循环聊天

在聊天的时候肯定是需要一个循环，不用循环只能发一次信息就完成了，所以肯定有一个 while：

while (1) 

｝

那循环里面写啥？
当然是写你接收信息和发送信息的代码了，我一次性贴上，简简单单：

while (1) 
        char sendBuf[50]="Hello client";
        char recvBuf[50];

        recv(cIntSock, recvBuf, 50, 0);
        printf("来自客户端:");
        printf("%s\\n", recvBuf);

        printf_s("请输入内容:");
        scanf("%s",sendBuf);
		//sendBuf="s";
        //gets_s(sendBuf);
        send(cIntSock, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);
    

sendBuf就是一个字符数组，用来输入自己的要输入的内容。

主要看recv，recv 接收4个参数，第一个参数是建立的通信、第二个参数是是一个数组，接收数据存放的地方、之后会缓存大小，最后一个参数是指定调用方式，不用管一般设置为0。

cIntSock 就是刚刚从套接字里接受的那个接待员，现在就用接待员和他说话了。

接着就使用printf显示接待员听到的话，简简单单。

然后就到我们输入信息，使用scanf够简单了吧？
接着使用 send函数发送信息就可以了，第一个就是告诉接待员 cIntSock 要传达话了，sendBuf 就是咱们要说的话，第三个参数就是咱们说的话的长度，最后一个依旧是0，不用管。

这样就还差最后一步就完成服务端了，此时咱们只需要关闭套接字就可以了，最后还需要清理一下，完整代码如下了：

#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
#include <stdlib.h>

int main()

    

    WSADATA wsadata;
    WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);


    SOCKET serverSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);


    struct sockaddr_in sockAddr;

    sockAddr.sin_family = PF_INET;
    sockAddr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
    sockAddr.sin_port = htons(1234);
    bind(serverSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));

    listen(serverSock, 20);

    SOCKADDR cIntAddr; 
    int nSize = sizeof(SOCKADDR);
    SOCKET cIntSock = accept(serverSock, (SOCKADDR*)&cIntAddr, &nSize);

    while (1) 
    
        char sendBuf[50]="Hello client";
        char recvBuf[50];

        recv(cIntSock, recvBuf, 50, 0);
        printf("来自客户端:");
        printf("%s\\n", recvBuf);

        printf_s("请输入内容:");
        scanf("%s",sendBuf);
        send(cIntSock, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);
    
	//关闭
    closesocket(cIntSock);
    closesocket(serverSock);
    WSACleanup();
    return 0;

三、客户端编写

客户端和服务端是一样的你信吗？
下面是代码：

#include<stdio.h>
#include<winsock2.h>

int main()

   WSADATA wsadata;
   int nRes = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);

   SOCKET sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
   
   struct sockaddr_in sockAddr;
   
   sockAddr.sin_family = PF_INET; 
   sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //只需要在这里指向服务器 ip 就可以了 
   sockAddr.sin_port = htons(1234);

   //连接服务器
   connect(sock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));

   while (1) 
       char recvBuf[50];
       char sendBuf[50]="Hello server";

       printf("跟服务端说: ");
       scanf("%s",sendBuf);

       send(sock, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);

       recv(sock, recvBuf, 50, 0);
       printf("服务端跟你说: ");
       printf("%s\\n", recvBuf);
   

   closesocket(sock);

   WSACleanup();
   system("pause");

不同的几个点只有使用了 connect 连接服务器就没了，难道你说不是吗？
简简单单对吧？那就行，解决。

下面是演示示例：

注意 若使用devc复制代码都报错，则点击编译->编译选项：

随后在出现的窗口中添加如下参数：