自從開始學linux網絡編程後就想寫個聊天室，壹開始原本打算用多進程的方式來寫，可是發覺進程間的通信有點麻煩，而且開銷也大，後來想用多線程能不能實現呢，於是便去看了壹下linux裏線程的用法，實際上只需要知道 pthread_create 就差不多了，於是動手開幹，用了兩天時間，調試的過程挺痛苦的，壹開始打算用純C來擼，便用簡單的數組來存儲客戶端的連接信息，可是運行時出現了壹些很奇怪的問題，不知道是不是訪問了臨界資源，和線程間的互斥有關等等；奇怪的是，當改用STL的set或map時問題就解決了，但上網搜了下發現STL也不是線程安全的，至於到底是什麽問題暫時不想去糾結了，可能是其它壹些小細節的錯誤吧。先貼上代碼：
首先是必要的頭文件 header.h：
#ifndef ?__HEADER_H#define ?__HEADER_H#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <error.h>#include <signal.h>#include <sys/wait.h>#include <assert.h>#include <pthread.h>#define ?bool ?int ?// the 3 lines is for c originally#define ?true ? 1#define ?false ?0#define ?PORT ?9003#define ?BUF_LEN ?1024 ?// 緩沖區大小#define ?MAX_CONNECTION ?6 ?// 服務器允許的最大連接數，可自行更改#define ?For(i,s,t) ?for(i = (s); i != (t); ++i)#endif // __HEADER_H
然後是客戶端部分?client.cpp，相對來說簡單壹些：
#include "header.h"// 客戶端接收消息的線程函數void* recv_func(void *args)
{ char buf[BUF_LEN]; int sock_fd = *(int*)args; while(true) { int n = recv(sock_fd, buf, BUF_LEN, 0); if(n <= 0) ? break; ?// 這句很關鍵，壹開始不知道可以用這個來判斷通信是否結束，用了其它壹些很奇葩的做法來結束並關閉 sock_fd 以避免 CLOSE_WAIT 和 FIN_WAIT2 狀態的出現T.T write(STDOUT_FILENO, buf, n);
}
close(sock_fd);
exit(0);
}// 客戶端和服務端進行通信的處理函數void process(int sock_fd)
{
pthread_t td;
pthread_create(&td, NULL, recv_func, (void*)&sock_fd); ?// 新開個線程來接收消息，避免了壹讀壹寫的原始模式，壹開始竟把它放進 while 循環裏面了，淚崩。。。
char buf[BUF_LEN]; while(true) { int n = read(STDIN_FILENO, buf, BUF_LEN);
buf[n++] = '\0'; // 貌似標準讀入不會有字符串結束符的，需要自己手動添加
send(sock_fd, buf, n, 0);
}
close(sock_fd);
}int main(int argc, char *argv[])
{
assert(argc == 2); struct sockaddr_in cli;
bzero(&cli, sizeof(cli));
cli.sin_family = AF_INET;
cli.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
cli.sin_port = htons(PORT); // 少了 htons 的話就連接不上了，因為小端機器的原因？
int sc = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(sc < 0) {
perror("socket error");
exit(-1);
}
inet_pton(AF_INET, argv[1], &(cli.sin_addr)); ? // 用第壹個參數作為連接服務器端的地址
int err = connect(sc, (struct sockaddr*)&cli, sizeof(cli)); if(err < 0) {
perror("connect error");
exit(-2);
}
process(sc);
close(sc); return 0;
}
最後是服務端 server.cpp：
#include <map>#include "header.h"using std::map;
map<int, struct sockaddr_in*> socks; // 用於記錄各個客戶端，鍵是與客戶端通信 socket 的文件描述符，值是對應的客戶端的 sockaddr_in 的信息// 群發消息給 socks 中的所有客戶端inline void send_all(const char *buf, int len)
{ for(auto it = socks.begin(); it != socks.end(); ++it)
send(it->first, buf, len, 0);
}// 服務端端接收消息的線程函數void* recv_func(void* args)
{ int cfd = *(int*)args; char buf[BUF_LEN]; while(true) { int n = recv(cfd, buf, BUF_LEN, 0); if(n <= 0) ? break; // 關鍵的壹句，用於作為結束通信的判斷 write(STDOUT_FILENO, buf, n); if(strcmp(buf, "bye\n") == 0) { // 如果接收到客戶端的 bye，就結束通信並從 socks 中刪除相應的文件描述符，動態申請的空間也應在刪除前釋放
printf("close connection with client %d.\n", cfd); free(socks[cfd]);
socks.erase(cfd); break;
}
send_all(buf, n); ? // 群發消息給所有已連接的客戶端 }
close(cfd); // 關閉與這個客戶端通信的文件描述符}// 和某壹個客戶端通信的線程函數void* process(void *argv)
{
pthread_t td;
pthread_create(&td, NULL, recv_func, (void*)argv); // 在主處理函數中再新開壹個線程用於接收該客戶端的消息
int sc = *(int*)argv; char buf[BUF_LEN]; while(true) { int n = read(STDIN_FILENO, buf, BUF_LEN);
buf[n++] = '\0'; // 和客戶端壹樣需要自己手動添加字符串結束符
send_all(buf, n); ? // 服務端自己的信息輸入需要發給所有客戶端 }
close(sc);
}int main(int argc, char *argv[])
{ struct sockaddr_in serv;
bzero(&serv, sizeof(serv));
serv.sin_family = AF_INET;
serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
serv.sin_port = htons(PORT); int ss = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if(ss < 0) {
perror("socket error"); return 1;
} int err = bind(ss, (struct sockaddr*)&serv, sizeof(serv)); if(err < 0) {
perror("bind error"); return 2;
}
err = listen(ss, 2); if(err < 0) {
perror("listen error"); return 3;
}
socks.clear(); ?// 清空 map
socklen_t len = sizeof(struct sockaddr); while(true) { struct sockaddr_in *cli_addr = (struct sockaddr_in*)malloc(sizeof(struct sockaddr_in)); int sc = accept(ss, (struct sockaddr*)cli_addr, &len); if(sc < 0) { free(cli_addr); continue;
} if(socks.size() >= MAX_CONNECTION) { // 當將要超過最大連接數時，就讓那個客戶端先等壹下
char buf[128] = "connections is too much, please waiting...\n";
send(sc, buf, strlen(buf) + 1, 0);
close(sc); free(cli_addr); continue;
}
socks[sc] = cli_addr; // 指向對應申請到的 sockaddr_in 空間
printf("client %d connect me...\n", sc);
pthread_t td;
pthread_create(&td, NULL, process, (void*)&sc); ? // 開壹個線程來和 accept 的客戶端進行交互 } return 0;
}
makefile文件：
all: server client
server: server.cpp
g++ -std=c++11 -o server server.cpp -lpthread
client: client.cpp
g++ -std=c++11 -o client client.cpp -lpthread
clean:
rm -f *.o
在我的ubuntu 14.04 64 位的機器上測試過沒有什麽問題，客戶端與服務端能正常的交互和退出，能通過服務端接收其它客戶端發送的消息，運行時cpu和內存占用情況正常，不會產生什麽奇怪的bug。暫時只寫了個終端的界面，客戶端的UI遲點再去弄吧～
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今天試了下用 PyQt4 去寫個客戶端的界面，調了好壹天，總算能看到點東西了，先上圖：
而命令行下的客戶端（上面的 client.cpp 文件）的運行界面是這樣子的：
服務端的運行情況是：
PyQt4 編寫的客戶端（pyqt_client.py）代碼是：
#!/usr/bin/env python#-*- coding: utf-8 -*-from PyQt4 import QtGui, QtCoreimport sysimport socketimport threadclass Client(QtGui.QWidget):
BUF_LEN = 1024 def __init__(self, parent=None):
QtGui.QWidget.__init__(self, parent)
self.setWindowTitle(u'TCP客戶端')
self.resize(600, 500)
self.center()
layout = QtGui.QGridLayout(self)
label_ip = QtGui.QLabel(u'遠程主機IP：')
layout.addWidget(label_ip, 0, 0, 1, 1)
self.txt_ip = QtGui.QLineEdit('127.0.0.1')
layout.addWidget(self.txt_ip, 0, 1, 1, 3)
label_port = QtGui.QLabel(u'端口：')
layout.addWidget(label_port, 0, 4, 1, 1)
self.txt_port = QtGui.QLineEdit('9003')
layout.addWidget(self.txt_port, 0, 5, 1, 3)
self.isConnected = False
self.btn_connect = QtGui.QPushButton(u'連接')
self.connect(self.btn_connect, QtCore.SIGNAL( 'clicked()'), self.myConnect)
layout.addWidget(self.btn_connect, 0, 8, 1, 2)
label_recvMessage = QtGui.QLabel(u'消息內容：')
layout.addWidget(label_recvMessage, 1, 0, 1, 1)
self.btn_clearRecvMessage = QtGui.QPushButton(u'↓ 清空消息框')
self.connect(self.btn_clearRecvMessage, QtCore.SIGNAL( 'clicked()'), self.myClearRecvMessage)
layout.addWidget(self.btn_clearRecvMessage, 1, 7, 1, 3)
self.txt_recvMessage = QtGui.QTextEdit()
self.txt_recvMessage.setReadOnly(True)
self.txt_recvMessage.setStyleSheet('background-color:yellow')
layout.addWidget(self.txt_recvMessage, 2, 0, 1, 10)
lable_name = QtGui.QLabel(u'姓名(ID)：')
layout.addWidget(lable_name, 3, 0, 1, 1)
self.txt_name = QtGui.QLineEdit()
layout.addWidget(self.txt_name, 3, 1, 1, 3)
self.isSendName = QtGui.QRadioButton(u'發送姓名')
self.isSendName.setChecked(False)
layout.addWidget(self.isSendName, 3, 4, 1, 1)
label_sendMessage = QtGui.QLabel(u' 輸入框：')
layout.addWidget(label_sendMessage, 4, 0, 1, 1)
self.txt_sendMessage = QtGui.QLineEdit()
self.txt_sendMessage.setStyleSheet("background-color:cyan")
layout.addWidget(self.txt_sendMessage, 4, 1, 1, 7)
self.btn_send = QtGui.QPushButton(u'發送')
self.connect(self.btn_send, QtCore.SIGNAL('clicked()'), self.mySend)
layout.addWidget(self.btn_send, 4, 8, 1, 2)
self.btn_clearSendMessage = QtGui.QPushButton(u'↑ 清空輸入框')
self.connect(self.btn_clearSendMessage, QtCore.SIGNAL( 'clicked()'), self.myClearSendMessage)
layout.addWidget(self.btn_clearSendMessage, 5, 6, 1, 2)
self.btn_quit = QtGui.QPushButton(u'退出')
self.connect(self.btn_quit, QtCore.