從0實現(xiàn)基于Linux socket聊天室-實現(xiàn)聊天室的登錄、注冊功能-3

上一篇我們已經(jīng)講了如何搭建一個多線程的服務器模型，可以支持多個客戶端同時連接服務器，本篇我們來實現(xiàn)多個客戶端，如何實現(xiàn)向服務器注冊信息，并實現(xiàn)登錄的功能。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

接著上一篇的實例代碼繼續(xù)增加功能。要實現(xiàn)注冊和登錄功能，那么我們就必須要讓服務器和客戶端在交互數(shù)據(jù)包的時候按照統(tǒng)一的格式收發(fā)信令。

信令格式

//C/S通信的結(jié)構(gòu)體

struct?protocol{
int?cmd;?????//命令
int?state;??//存儲命令返回信息
char?name[32];?//用戶名
char?data[64];?//數(shù)據(jù)
};

命令類型：信令格式中命令定義如下：

/*cmd*/

#define?BROADCAST?0X00000001???//廣播數(shù)據(jù)
#define?PRIVATE?0X00000002?????//私聊
#define?REGISTE?0X00000004?????//注冊賬號
#define?LOGIN?0X00000008???????//登錄
#define?ONLINEUSER?????0X00000010?//顯示在線用戶
#define?LOGOUT?????0X00000020????//退出

在線用戶信息服務器需要維護所有用戶信息，需要知道用戶是否在線，是否注冊。//在線用戶

struct?ONLINE{
int?fd;??//-1：該用戶下線???>0:該用戶已經(jīng)登錄，對應的套接字
int?flage;?//-1 該條目沒有用戶信息? 1：該條目有用戶注冊信息
char?name[32];?//注冊的用戶名字
char?passwd[32];??//用戶名密碼
};
struct?ONLINE?online[MAX_USER_NUM];

注冊的客戶端信息需要存儲在服務器，為了簡單起見，我們暫時不用數(shù)據(jù)庫存儲，只定義一個全局的數(shù)組保存客戶端信息，并且規(guī)定只允許64個客戶端登錄。

服務器處理結(jié)果返回值

/*return?code*/
#define?OP_OK????0X80000000?????????//操作成功
#define?ONLINEUSER_OK????0X80000001??//顯示在線用戶，未結(jié)束
#define?ONLINEUSER_OVER??0X80000002??//顯示在線用戶，已經(jīng)發(fā)送完畢
#define?NAME_EXIST?0X80000003???????//注冊信息，用戶名已經(jīng)存在
#define?NAME_PWD_NMATCH?0X80000004?//登錄時，輸入的用戶名密碼不對
#define?USER_LOGED?0X80000005?????//登錄時，提示該用戶已經(jīng)在線
#define?USER_NOT_REGIST?0X80000006??//登錄時，提示用戶沒有注冊

功能流程圖

現(xiàn)在我們根據(jù)功能，首先畫一個流程圖。

注冊

由上圖所示：

1. 服務器要先啟動，監(jiān)聽客戶端的連接；
2. 客戶端啟動，首先連接服務器，并顯示登陸、注冊界面；
3. 服務器接收到客戶端連接后，會創(chuàng)建一個子線程專門用于于客戶端的通信；
4. 選擇注冊后，提示輸入用戶名、密碼，封裝注冊信息到結(jié)構(gòu)體變量msg中，并發(fā)送該信令給服務器；
5. 服務器接收到客戶端注冊信息后，進入注冊處理流程；
6. 注冊功能：首先查找該用戶名是否存在，數(shù)組online[]中注冊的位置，flage值為1，否則為-1；如果該用戶名已經(jīng)注冊，則返回NAME_EXIST 錯誤信息；如果該用戶名沒有被注冊，則找一個空閑位置，將該用戶名密碼保存到數(shù)據(jù)庫online[]中，并返回注冊成功的信令；
7. 客戶端接收到服務器注冊處理指令后，會打印提示信息，并顯示步驟2的菜單。

登錄

在這里插入圖片描述

1. 服務器要先啟動，監(jiān)聽客戶端的連接；
2. 客戶端啟動，首先連接服務器，并顯示登陸、注冊界面；
3. 服務器接收到客戶端連接后，會創(chuàng)建一個子線程專門用于于客戶端的通信；
4. 選擇登陸后，提示輸入用戶名、密碼，封裝登陸信息到結(jié)構(gòu)體變量msg中，并發(fā)送該信令給服務器；
5. 服務器接收到客戶端注冊信息后，進入登陸處理流程；
6. 登陸功能：首先查找該用戶名、密碼是否在數(shù)組online[]中存在匹配項，找到返回對應的下標，并將于該客戶端相連接的套接字保存到對應的條目中，返回登陸成功信息給客戶端；如果沒有找到，則返回-1，并返回0X80000004錯誤信息給客戶端；
7. 客戶端接收到服務器注冊處理指令后，會打印提示信息，并設置客戶端在線的標記login_f 為1，此時會顯示 聊天功能對應的菜單。

代碼

chat.h

#ifndef?_TCP_CHAT
#define?_TCP_CHAT

#include?<sys/socket.h>
#include?<netinet/in.h>
#include?<arpa/inet.h>
#include?<stdio.h>
#include?<sys/types.h>
#include?<sys/stat.h>
#include?<fcntl.h>
#include?<string.h>
#include?<pthread.h>
#include?<stdlib.h>
#include?<string.h>

#define?SERVER_PORT?8888
//在線用戶
struct?ONLINE{
int?fd;??//-1
int?flage;?//registed?or?not
char?name[32];
char?passwd[32];
};
#define?MAX_USER_NUM?64

//C/S通信的結(jié)構(gòu)體
struct?protocol{
int?cmd;
int?state;
char?name[32];
char?data[64];
};
/*cmd*/
#define?BROADCAST?0X00000001
#define?PRIVATE?0X00000002
#define?REGISTE?0X00000004
#define?LOGIN?0X00000008
#define?ONLINEUSER?????0X00000010
#define?LOGOUT?????0X00000020

/*return?code*/
#define?OP_OK????0X80000000
#define?ONLINEUSER_OK????0X80000001
#define?ONLINEUSER_OVER??0X80000002
#define?NAME_EXIST?0X80000003
#define?NAME_PWD_NMATCH?0X80000004
#define?USER_LOGED?0X80000005
#define?USER_NOT_REGIST?0X80000006
#endif

client.c

/*********************************************
公眾號:一口Linux
*********************************************/
#include?"chat.h"

int?sockfd;
int?addrlen;
struct?sockaddr_in???server_addr;

pthread_t?pid;

int?login_f?=??-1;

void?*func(void?*arg)
{
int?len;
char?buf[64]={0};

while(1)
{
if(login_f?!=?1)
{
continue;
}

len?=?read(sockfd,buf,sizeof(buf));
if(len<=0)
{
close(sockfd);
return;
}
buf[len]='';

printf("%sn",buf);
}
}
void?broadcast(int?fd)
{

}
void?private(int?fd)
{

}
void?list_online_user(sockfd)
{

}
int??registe(int?fd)
{
struct?protocol?msg,msgback;

msg.cmd?=?REGISTE;
printf("input?your?namen");
scanf("%s",msg.name);
printf("input?your?passwdn");
scanf("%s",msg.data);

write(sockfd,&msg,sizeof(msg));
read(sockfd,&msgback,sizeof(msgback));
if(msgback.state?!=?OP_OK)
{
printf("Name?had?exist,try?again!n");
getchar();
getchar();
return?-1;
}else{
printf("Regist?success!n");
getchar();
getchar();
return?0??;
}
}
int?login(int?fd)
{
struct?protocol?msg,msgback;

msg.cmd?=?LOGIN;
printf("input?your?namen");
scanf("%s",msg.name);
printf("input?your?passwdn");
scanf("%s",msg.data);

write(sockfd,&msg,sizeof(msg));
read(sockfd,&msgback,sizeof(msgback));
if(msgback.state?!=?OP_OK)
{
printf("Name?had?exist,try?again!n");
getchar();
getchar();
login_f?=?-1;
return?NAME_PWD_NMATCH;
}else{
printf("Login?success!n");
getchar();
getchar();
login_f?=?1;
return?OP_OK??;
}
}
int?logout(int?fd)
{
close(fd);
login_f?=?-1;
}
int?main(int?argc,?char?**argv)
{
int????sel;
int?ret;
int?min_sel,max_sel;
int?portnumber;

struct?protocol?msg;

if(argc<3)
{
printf("cmd:?%s?ip?portnumbern",argv[0]);
return;
}
//argv2?存放的是端口號?，讀取該端口，轉(zhuǎn)換成整型變量
if((portnumber=atoi(argv[2]))<0)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s?hostname?portnumberan",argv[0]);
exit(1);
}
sockfd?=?socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sockfd<0)
{
perror("socket()?failn");
return;
}

server_addr.sin_family?=??PF_INET;
server_addr.sin_port???=??htons(portnumber);
server_addr.sin_addr.s_addr???=??inet_addr(argv[1]);

addrlen?=?sizeof(struct?sockaddr_in);

connect(sockfd,(struct?sockaddr*?)&server_addr,addrlen);
pthread_create(&pid,?NULL,func,?NULL);
while(1)
{
//getchar();
system("clear");
if(login_f?==?-1){
printf("t?1?注冊n");
printf("t?2?登錄n");
}else?if(login_f?==?1){
printf("t?3?公聊n");
printf("t?4?私聊n");
printf("t?5?在線列表n");
}
printf("t?0?退出n");

fflush(stdin);
scanf("%d",&sel);
if(sel?==?0)
{
break;
}
if(login_f?==?1)
{
min_sel?=?3;
max_sel?=?5;
}else?if(login_f?==?-1){
min_sel?=?1;
max_sel?=?2;
}

if(sel<min_sel?||?sel?>?max_sel)
{
printf("Valid?choice?,try?againn");
continue;
}
switch(sel)
{
case?1:
registe(sockfd);
break;
case?2:
ret?=?login(sockfd);
break;
case?3:
broadcast(sockfd);
break;
case?4:
private(sockfd);
break;
case?5:
list_online_user(sockfd);
case?0:
logout(sockfd);
break;
default:
break;
}
if(sel?==?0)
{
exit(0);
}
}
}

server.c

/*********************************************
公眾號:一口Linux
*********************************************/
#include?"chat.h"

struct?ONLINE?online[MAX_USER_NUM];

void?del_user_online(int?index)
{
int?i;
char?buf[128]={0};

if(index?<0)
{
return;
}
online[index].fd?=?-1;
sprintf(buf,"%s?offlinen",online[index].name);
//通知所有客戶端，某個用戶下線了
for(i=0;i<MAX_USER_NUM;i++)
{
if(online[i].fd?==?-1)
{
continue;
}
write(online[i].fd,buf,strlen(buf));
}

return;
}
int?add_user(int?sockfd,struct?protocol*msg)
{
int?i,index?=?-1;
char?buf[128]={0};

for(i=0;i<64;i++)//添加到在線用戶列表
{
if(online[i].flage?==?-1)
{
online[i].flage=?1;
strcpy(online[i].name,msg->name);
strcpy(online[i].passwd,msg->data);
printf("regist?%s?to?%d?n",msg->name,i);
index?=?i;
return?index;
}
}
return?index;
}
void?broadcast(int?index,struct?protocol*msg)
{

}
int?find_dest_user_online(int?sockfd,int?*index,struct?protocol*msg)
{
int?i;

for(i=0;i<MAX_USER_NUM;i++)
{
//this?pos?not?use
if(online[i].flage==?-1)
{
continue;
}

if((strcmp(msg->name,online[i].name)==0)&&(strcmp(msg->data,online[i].passwd)==0))
{
if(online[i].fd?==?-1)
{
online[i].fd?=?sockfd;
*index?=?i?;
return?OP_OK;
}else{
//user?had?loged
printf("%s?had?loginn",online[i].name);
return?USER_LOGED;
}

}
}
return?NAME_PWD_NMATCH;
}
int?find_dest_user(char?*name)
{
int?i;

for(i=0;i<MAX_USER_NUM;i++)
{

if(online[i].flage?==?-1)
{
continue;
}

if(strcmp(name,online[i].name)==0)
{
return?i;
}
}
return?-1;
}

void?private(int?index,struct?protocol*msg)
{

}
void?list_online_user(int?index)
{

}

void?registe(int?sockfd,int?*index,struct?protocol*msg)
{
int?dest_index;
char?buf[128];
struct?protocol?msg_back;

msg_back.cmd?=?REGISTE;
//找到那個人
dest_index?=?find_dest_user(msg->name);

if(dest_index?==?-1)
{?//?this?user?can?registe
*index?=?add_user(sockfd,msg);

online[*index].flage?=?1;
msg_back.state?=?OP_OK;

printf("user?%s?regist?success!n",msg->name);
write(sockfd,&msg_back,sizeof(msg_back));

return;
}else{
msg_back.state?=?NAME_EXIST;
printf("user?%s?exist!n",msg->name);

write(sockfd,&msg_back,sizeof(msg_back));
return;
}
}
void?login(int?sockfd,int?*index,struct?protocol*msg)
{
int?i;
int?ret;
char?buf[128];
struct?protocol?msg_back;

msg_back.cmd?=?LOGIN;

//找到那個人
ret?=?find_dest_user_online(sockfd,index,msg);

if(ret?!=?OP_OK)
{
msg_back.state?=?ret;
strcpy(buf,"there?is?no?this?usern");
printf("user?%s?login?fail!n",msg->name);

write(sockfd,&msg_back,sizeof(msg_back));
return;
}else{
msg_back.state?=?OP_OK;
strcpy(msg_back.data,"login?successn");
printf("user?%s?login?success!index?=%d?n",msg->name,*index);
write(online[*index].fd,&msg_back,sizeof(msg_back));
}
//通知所有客戶端，某個用戶上線了
sprintf(buf,"%s?onlinen",online[*index].name);

for(i=0;i<MAX_USER_NUM;i++)
{
if(online[i].fd?!=?-1)
{
write(online[i].fd,buf,strlen(buf));
}
}

}
void?*func(void?*arg)
{
int?sockfd?=?*((int*)arg);
char?buf[64];
int?len;
int?index?=?-1;//該用戶在在線用戶列表的下標
struct?protocol?msg;

free(arg);

//進入聊天了
while(1)
{
len?=?read(sockfd,&msg,sizeof(msg));
if(len<=0)
{//下線
printf("%s?offlinen",online[index].name);
//從在線列表中刪除
del_user_online(index);
close(sockfd);
return;
}

switch(msg.cmd)
{
case?REGISTE:
registe(sockfd,&index,&msg);
break;
case?LOGIN:
login(sockfd,&index,&msg);
break;
case?BROADCAST:
broadcast(index,&msg);
break;
case?PRIVATE:
private(index,&msg);
break;
case?ONLINEUSER:
list_online_user(index);
break;
default:
break;
}

}
}

int?main(int?argc,?char?**argv)
{
int?lsfd,newfd;
int?addrLen,cliaddrlen;
struct?sockaddr_in???my_addr;
struct?sockaddr_in???cli_adr;
char?buf[64]="xuezhiqian?fuhelen";
pthread_t?pid;
int?*arg;
int?i;
int?portnumber;

if(argc<2)
{
printf("cmd:?%s??portnumbern",argv[0]);
return;
}
/*?????????3?*/
if((portnumber=atoi(argv[1]))<0)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s?portnumberan",argv[0]);
exit(1);
}
lsfd?=?socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(lsfd<0)
{
perror("socket()?failn");
return;
}
bzero(&my_addr,sizeof(struct?sockaddr_in));
my_addr.sin_family?=??PF_INET;
my_addr.sin_port???=??htons(portnumber);
my_addr.sin_addr.s_addr???=??htonl(INADDR_ANY);
addrLen?=?sizeof(struct?sockaddr_in);

if(bind(lsfd,(struct?sockaddr*?)&my_addr?,addrLen)<0)
{
perror("bind()?failn");
return;
}

listen(lsfd,5);
cliaddrlen?=?sizeof(struct?sockaddr_in);

for(i=0;i<64;i++)
{
online[i].fd?=?-1;
online[i].flage=?-1;
}
while(1)
{
newfd?=?accept(lsfd,(struct?sockaddr?*)&cli_adr,&cliaddrlen);
printf("client:ip:%s???port:%d??n",
inet_ntoa(cli_adr.sin_addr),cli_adr.sin_port);

arg?=?malloc(sizeof(int));
*arg?=?newfd;//必須搞清楚為什么要申請內(nèi)存

pthread_create(&pid,NULL,func,?(void*)arg);
}
close(newfd);
close(lsfd);
}

截圖

客戶端1注冊

用戶名：yikoulinux

密 ? 碼：qqqq客戶端log

服務器log

客戶端2注冊

用戶名：yikoupeng

密 ? 碼：qqqq服務器/客戶端log

客戶端1登錄

登錄log

按下回車，客戶端會隱藏登錄、注冊的菜單，并顯示公聊、私聊、在線列表的菜單。如下圖所示：在這里插入圖片描述

客戶端2登錄

登錄log

備注：

1. 本篇只介紹登陸注冊功能的實現(xiàn)；
2. 因為本文只討論功能的實現(xiàn)，對于很多異常出錯的操作并沒有全部完善；
3. 在線用戶的信息應該保存到數(shù)據(jù)庫中【比如sqlite】，本篇為了便于讀者理解，暫時用數(shù)組替代；
4. 注冊登錄沒有實現(xiàn)密碼的二次校驗和隱式輸入。