学了C语言想装x能干点啥？手把手教你写个聊天软件来玩玩

Posted 2021-11-12 KookNut39

大家好，我是KookNut39，在CSDN写文，分享一些自己认为在学习过程中比较重要的东西，致力于帮助初学者入门，希望可以帮助你进步。最近在更新C/C++方面的知识，感兴趣的欢迎关注博主，可以去专栏查看之前的文章，希望未来能和大家共同探讨技术。

对于搞计算机的人来说，我们一直处在一个被外行深深误解的环境下，我还记得上学时候就发生过这样的对话，这位误会我的人还是我的好兄弟：

韩：“白哥，今天用空吗？我电脑坏了，帮我看一下！”
我：“我不太会修电脑啊！你重启试试”
韩：“啊？你不是计算机专业吗？”
我：“计算机科学与技术也不是计算机修理专业啊…”
有的计算机专业的大佬可能真的会修计算机，也有的不是计算机的大佬，也会修计算机，反正，我不太会修电脑，我只会…重启试试？？？🤣🤣🤣

为了不让往日悲剧在各位身上重现，各位还是写个程序给周围人看一看！告诉他们我们的专业性！那学习了这么久的C语言基础，不得用C语言来干点啥？写个简易的聊天软件，出去在同学面前装一下呗！众所周知，写代码如果不是为了在别人面前装个x，那将变得毫无意义！如果觉得文章不错，麻烦给个一键三连支持一下🤞🤞🤞，您的支持，是我最大的创作动力！

废话够多了，赶紧进入正题！

我们要实现一个简易的聊天系统，那最起码是两个人交互的，那么肯定是需要两个不同的端，也就是最起码两个程序，来实现这个简单的功能，我们就暂且理解为需要一个服务器端，一个客户端，这样让两个程序完成交互！该代码在Windows系统进行测试，如果需要在linux端实现，需要稍作改动！

文章目录

• • 一、服务器
  • 二、客户端

一、服务器

首先来看服务器端，先来搞定几个头文件，不然其中的一些库函数会没法调用：

#pragma once
#include<WinSock2.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<Windows.h>//必须在<WinSock2.h>的下面包含，否则编译不通过
#pragma comment(lib,"WS2_32.lib")//要包含WinSock2.h必须要包这个库

头文件中的这些库那都是必须要包含的内容，不然之后函数的调用就会出现一堆的报错，下来我们看一下main函数：

	//初始化套接字类库 
	//WSAStartup函数用于初始化Ws2_32.dll动态链接库。
	//在使用套接字函数之前，一定要初始化Ws2_32.dll动态链接库 
	WSADATA WsaData = { 0 };
	if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &WsaData) != 0)
	{
		return;
	}

	// 创建监听套接字
	SOCKET ListenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (ListenSocket == INVALID_SOCKET)
	{
		printf("Failed socket() \\n");
		return;
	}

第一件事情就是初始化套接字类库，因为我们需要利用套接字来完成进程间通信，所以类库肯定是要首先初始化的，接下来是创建一个监听套接字，在创建监听套接字的时候需要注意，socket函数中传的参数是非常关键的：

SOCKET WSAAPI socket(
  _In_ int af,//地址家族规范，在这里我们传的是AF_INET 这是IPv4协议规范
  _In_ int type,//这个参数我们传递SOCK_STREAM，可靠的数据流传输，因为TCP协议
  _In_ int protocol//传输控制协议，用的TCP
);

这个函数的三个参数在TCP/IP通信中，基本是固定搭配套餐！当我们把监听套接字创建出来之后，需要将接听套接字与端口绑定：

	// 填充sockaddr_in结构
	struct sockaddr_in ServerAddress;
	ServerAddress.sin_family = AF_INET;//Ipv4协议家族
	ServerAddress.sin_port = htons(4567);   //端口号
	ServerAddress.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;//客户端是本地地址
	// 绑定套接字
	if (bind(ListenSocket, (LPSOCKADDR)&ServerAddress, sizeof(ServerAddress)) == SOCKET_ERROR)
	{
		printf("Failed bind() \\n");
		return;
	}

上面的代码中，有一个结构体sockaddr_in其中包含了三个成员，有地址协议家族、监听端口号和监听的地址。其中端口号是随便设置的，只要在端口号范围之内，不要和知名端口号重复就行，我随便写了个4567，保证客户端也连接到这个端口就行！
bind函数是绑定套接字和sockaddr_in结构体，为了让这个套接字可以在该端口和地址协议规范下完成监听，bind函数将本地地址与套接字关联起来。

服务器端完成了套接字端口绑定之后，就要开始监听，listen函数将套接字置于侦听传入连接的状态。可以设置最大的连接数，在这里我随便设置了2。

	// 进入监听模式  监听队列  最大连接数设置为 2
	if (listen(ListenSocket, 2) == SOCKET_ERROR)
	{
		printf("Failed listen() \\n");
		return;
	}

那监听上线之后，就等着客户端的连接过来，需要一个叫做accept的函数来接受客户端的连接，accept函数允许对套接字的传入连接尝试。在这里设计算是偷了个懒，本应该弄一个循环，因为这是尝试连接，如果连接达到上限，就不允许其它的客户端接入了，应该不断尝试连接。但是这里我们主要为了讲一下实现原理，用于间单的测试还是没问题的

	//用于接受客户端连接的IP地址等信息
	struct sockaddr_in ClientAddress;
	int AddressLength = sizeof(ClientAddress);//计算这个长度在accept处使用
	
	SOCKET ClientSocket;
	printf("等待客户端连接：\\n");
	// 接受一个新连接
	ClientSocket = accept(ListenSocket, (SOCKADDR*)&ClientAddress, &AddressLength);
	if (ClientSocket == INVALID_SOCKET)
	{
		printf("Failed accept()");
	}

客户端和服务器连接成功之后，我们创建一个线程，在线程创建过程中，把客户端的Socket当作参数传递给线程，这个线程用于给客户端发送消息：

	printf("接收到连接：%s \\r\\n", inet_ntoa(ClientAddress.sin_addr));

	HANDLE ThreadHandle = CreateThread(NULL,
		0,
		(LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadProcedure,
		&ClientSocket,
		0,
		NULL);
	if (ThreadHandle == NULL)
	{
		return 0;
	}

在这个回调线程执行函数中，用于和客户端通信，用gets来读取数据，遇到回车读取结束，然后只要保持连接，就可以一直给客户端发送消息，如果想断开连接，输入Over即可。

//相当于一个发送消息模块
DWORD WINAPI ThreadProcedure(LPVOID Parameter)
{
	SOCKET ClientSocket;
	char BufferData[260];//最大发送的字符数
	ClientSocket = *(SOCKET*)Parameter;
	printf("You can speak now:\\n");
	while (1)
	{
		memset(BufferData, 0, sizeof(BufferData));
		gets(BufferData);
		// 向客户端发送数据
		send(ClientSocket, BufferData, strlen(BufferData), 0);
		if (!strncmp(BufferData, "Over", strlen("Over")))
		{
			// 关闭同客户端的连接 退出程序
			closesocket(ClientSocket);
			exit(0);
		}
	}
	return 0;
}

在异步线程可以发送消息的同时，主线程也没闲着，它在接收客户端的数据发送，也是在一个while循环中，一直接受者来自客户端的消息，直到客户端发出Over指示，断开连接：

	//用于接收数据
	char BufferData[260];
	while (TRUE)
	{
		memset(BufferData, 0, sizeof(BufferData));
		recv(ClientSocket, BufferData, sizeof(BufferData), 0);
		if (!strncmp(BufferData, "Over", strlen("Over")))
		{
			CloseHandle(ThreadHandle);
			ThreadHandle = NULL;
			break;
		}
		printf("Client Said: %s\\n", BufferData);

	}

到这里，一个简单的服务器端就搞定了！！！接下来我们看一下客户端的实现吧：

二、客户端

客户端的代码实现逻辑其实和服务器端是相当接近的，我们需要包含的头文件也没有变化：

#pragma once
#include<WinSock2.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<Windows.h>//必须在<WinSock2.h>的下面包含，否则编译不通过
#pragma comment(lib,"WS2_32.lib")//要包含WinSock2.h必须要包这个库

这些头文件都是必须包含的，在之前就已经说过了，因为实现逻辑很接近，所以我就找那些不太一样的地方来给大家解释一下：

一上来那肯定是main函数了，里面还是一样，初始化类库，创建套接字：

	//初始化套接字类库 
	//WSAStartup函数用于初始化Ws2_32.dll动态链接库。在使用套接字函数之前，一定要初始化Ws2_32.dll动态链接库 
	WSADATA v1 = { 0 };
	if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &v1) != 0)
	{
		return;
	}

	// 创建套接字
	SOCKET CommunicateSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (CommunicateSocket == INVALID_SOCKET)
	{
		printf(" Failed socket() \\n");
		return;
	}

然后我们需要声明并且给sockaddr_in结构体赋值，这里有所不同，对于地址协议家族和端口号来说是一样的，尤其端口号，肯定要和服务器保持一致，然后我们讲连接的地址写为“127.0.0.1”，这是连接到本地的IP地址，在本机方便测试：

// 填写远程地址信息
	struct sockaddr_in ServerAddress;
	ServerAddress.sin_family = AF_INET;
	ServerAddress.sin_port = htons(4567);
	//此处直接使用127.0.0.1即可 就是连接到本机
	ServerAddress.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1"); 

初始化结束之后，我们使用connect将客户端的套接字通过这个IP和端口来和服务器进行连接，connect函数建立到指定套接字的连接：

	if (connect(CommunicateSocket, (SOCKADDR*)&ServerAddress, sizeof(ServerAddress)) == SOCKET_ERROR)
	{
		printf(" Failed connect() \\n");
		return;
	}
	if (CommunicateSocket == INVALID_SOCKET)
	{
		printf("Failed accept()");
	}

一旦连接成功，继续创建线程，这个线程传的是当前与服务器连接起来的CommunicateSocket，这个套接字就是客户端和服务器交流的桥梁：

	printf("连接成功！！\\r\\n");

	HANDLE ThreadHandle = CreateThread(NULL,
		0,
		(LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadProcedure,
		&CommunicateSocket,
		0,
		NULL);
	if (ThreadHandle == NULL)
	{
		return 0;
	}

创建异步线程还是一样的，将当前传入的套接字，用于给服务器发送消息，发送Over来结束当前会话：

//向服务器发送消息
DWORD WINAPI ThreadProcedure(LPVOID Parameter)
{
	SOCKET ServerSocket;
	char BufferData[260];
	ServerSocket = *(SOCKET*)Parameter;
	printf("You can speak now:\\n");
	while (1)
	{
		memset(BufferData, 0, sizeof(BufferData));
		gets(BufferData);
		// 向服务器发送数据
		send(ServerSocket, BufferData, strlen(BufferData), 0);
		if (!strncmp(BufferData, "Over", strlen("Over")))
		{
			// 关闭同服务器的连接 退出程序
			closesocket(ServerSocket);
			exit(0);
		}
	}
	return 0;
}

那main函数中的主线程肯定还是接受来自服务器端的消息，除非遇到Over指令，来结束对话：

	//接受来自服务器的消息
	char BufferData[260];
	while (TRUE)
	{
		memset(BufferData, 0, sizeof(BufferData));
		recv(CommunicateSocket, BufferData, sizeof(BufferData), 0);
		if (!strncmp(BufferData, "Over", strlen("Over")))
		{
			CloseHandle(ThreadHandle);
			ThreadHandle = NULL;
			break;
		}
		printf("Server Said: %s\\n", BufferData);

	}

到这里，实现就基本结束了，记得代码中断开连接之后，最后关闭套接字。代码记得首先启动服务器，这样才能达到监听的效果，让客户端顺利连接，我们来用动态图演示一下效果：

如果觉得文章不错，麻烦给个点赞+评论+收藏支持一下🤞🤞🤞。代码实现其实在文章中已经够详细了，但是如果有需要源码的，可以找我要。感谢您的阅读！

今日份与君共勉：“人生如逆旅，我亦是行人”