C++实现Window环境聊天室功能

Z时代
2024-01-10
分类：IT

C++ Window环境聊天室，供大家参考，具体内容如下

最近闲来无事，想学习一下C++的并发编程和Socket信息传输，故以聊天室为载体进行学习。话不多说，代码开干。

聊天室分为多个客户端和一个服务器。服务器负责接收各个客户端传来的信息，然后转发给各个客户端，起到“中介”的作用；而客户端可以发送消息，并接收消息。

1.服务端

根据上述所说，一个服务器需要做的事：

① 接受新的客户端连接请求

② 聆听各个已连接的客户端的新消息

③ 将收到的信息逐个传送给各个已连接的服务器

所以，我设置服务器拥有两个线程，一个线程负责①功能，一个线程负责②③功能(注：这里我使用的是接受到消息就马上转发，但并没有容器进行保存，若高并发阶段可能会发生漏发)。

① 创建聆听客户端连接请求线程


void CreateListenThread(int sock_serve,list<int>*users){
    sockaddr_in user_addr;
    int user_size = sizeof(user_addr);
    // 循环接受
    while(1){
        // 每次循环暂停100ms，不热会占用大量cpu
        this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));
        int user_sock = accept(sock_serve,(sockaddr*)(&user_addr),&user_size);
        if(user_sock==-1){
            //表明无连接
            continue;
        }
        if(user_sock!=INVALID_SOCKET){
            lock_guard<mutex>mtx_locker(mtx);
            (*users).push_back(user_sock);
            cout<<"成功加入了新client:"<<user_sock<<endl;
        }
    }
    return;
}

② 创建聆听客户端发送消息的线程


//广播消息
void Broadcast(list<int>*users, char *str){
    for(auto iter=users->begin();iter!=users->end();iter++){
        int flag = send(*iter, str, strlen(str)+1, 0);
        if(!flag){
            cout<<*iter<<"用户发送失败"<<endl;
        }
    }
    return;
}
void CreateRecvThread(int sock_serve,list<int>*users){
    char revc_string[maxLen];
    int recvbuffs;
    while(1){
        this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(300));
        lock_guard<mutex>mtx_locker(mtx);
        for(auto iter=users->begin();iter!=users->end();){
            recvbuffs = recv(*iter, revc_string,maxLen,0);
//            cout<<"iter="<<*iter<<" len="<<recvbuffs<<endl;
            if(recvbuffs==0){
                cout<<"客户端:"<<*iter<<"已退出!!"<<endl;
                users->erase(iter++);
                continue;
            }
            else if(recvbuffs<0){
                iter++;
            }
            else{
                cout<<string(revc_string,recvbuffs)<<endl;
                Broadcast(users, revc_string);  // 进行广播
                memset(revc_string,0,sizeof(revc_string));
                iter++;
            }
        }
    }
    return;
}

在这里，我设置的是当服务器接受到某个客户端发送的消息后，立马传送。如果需要解决高并发出现的问题，我在这里设想一个提议，设置queue队列，当服务器接受消息后立马将消息写入队列中，另外再创建一个线程主要负责将队列中的消息广播出去(当然了，队列必须需要互斥操作)，从而使得服务器发送消息和接受消息解耦。

2.客户端

根据上述所说，客户端在这里需要做的事：

① “打电话”，也就是和指定服务器连接上

② 发送消息

③ 接收其他所有客户端的消息

所以，这部分我创建了两个线程，一个线程主要负责发送消息，一线程主要负责接受消息。

① 创建发送消息的线程


// 发送数据
void CreateSendThread(int socket_client, const char *name){
    char send_string[maxLen],tmp[maxLen];
    while(1){
        this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(300));
        lock_guard<mutex>mtx_locker(mtx);
        memset(send_string,0,sizeof(send_string));
        scanf("%s",tmp);
        strcat(send_string,name);
        strcat(send_string,"说:");
        strcat(send_string,tmp);
        send(socket_client, send_string,strlen(send_string)+1,0);
    }
    return;
}

通过send()函数将数据信息传送到指定服务器

② 创建聆听服务器广播消息的线程


// 接受数据
void CreateRecvThread(int sock_client){
    char buff[maxLen];
    while(1){
        this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(300));
        lock_guard<mutex>mtx_locker(mtx);
        int revc_len=recv(sock_client,buff,sizeof(buff),0);
        if(revc_len==0){
            cout<<"服务器已关闭，服务结束!"<<endl;
            break;
        }
        else if(revc_len<0)continue;
        else{
            printf("%s\n",buff);
            memset(buff,0,sizeof(buff));
        }
    }
}