从0实现基于Linux socket聊天室-实现聊天室的登录、注册功能-3

上一篇我们已经讲了如何搭建一个多线程的服务器模型，可以支持多个客户端同时连接服务器，本篇我们来实现多个客户端，如何实现向服务器注册信息，并实现登录的功能。

数据结构

接着上一篇的实例代码继续增加功能。要实现注册和登录功能，那么我们就必须要让服务器和客户端在交互数据包的时候按照统一的格式收发信令。

信令格式

//C/S通信的结构体

struct?protocol{
int?cmd;?????//命令
int?state;??//存储命令返回信息
char?name[32];?//用户名
char?data[64];?//数据
};

命令类型：信令格式中命令定义如下：

/*cmd*/

#define?BROADCAST?0X00000001???//广播数据
#define?PRIVATE?0X00000002?????//私聊
#define?REGISTE?0X00000004?????//注册账号
#define?LOGIN?0X00000008???????//登录
#define?ONLINEUSER?????0X00000010?//显示在线用户
#define?LOGOUT?????0X00000020????//退出

在线用户信息服务器需要维护所有用户信息，需要知道用户是否在线，是否注册。//在线用户

struct?ONLINE{
int?fd;??//-1：该用户下线???>0:该用户已经登录，对应的套接字
int?flage;?//-1 该条目没有用户信息? 1：该条目有用户注册信息
char?name[32];?//注册的用户名字
char?passwd[32];??//用户名密码
};
struct?ONLINE?online[MAX_USER_NUM];

注册的客户端信息需要存储在服务器，为了简单起见，我们暂时不用数据库存储，只定义一个全局的数组保存客户端信息，并且规定只允许64个客户端登录。

服务器处理结果返回值

/*return?code*/
#define?OP_OK????0X80000000?????????//操作成功
#define?ONLINEUSER_OK????0X80000001??//显示在线用户，未结束
#define?ONLINEUSER_OVER??0X80000002??//显示在线用户，已经发送完毕
#define?NAME_EXIST?0X80000003???????//注册信息，用户名已经存在
#define?NAME_PWD_NMATCH?0X80000004?//登录时，输入的用户名密码不对
#define?USER_LOGED?0X80000005?????//登录时，提示该用户已经在线
#define?USER_NOT_REGIST?0X80000006??//登录时，提示用户没有注册

功能流程图

现在我们根据功能，首先画一个流程图。

由上图所示：

服务器要先启动，监听客户端的连接；
客户端启动，首先连接服务器，并显示登陆、注册界面；
服务器接收到客户端连接后，会创建一个子线程专门用于于客户端的通信；
选择注册后，提示输入用户名、密码，封装注册信息到结构体变量msg中，并发送该信令给服务器；
服务器接收到客户端注册信息后，进入注册处理流程；
注册功能：首先查找该用户名是否存在，数组online[]中注册的位置，flage值为1，否则为-1；如果该用户名已经注册，则返回NAME_EXIST 错误信息；如果该用户名没有被注册，则找一个空闲位置，将该用户名密码保存到数据库online[]中，并返回注册成功的信令；
客户端接收到服务器注册处理指令后，会打印提示信息，并显示步骤2的菜单。

在这里插入图片描述

服务器要先启动，监听客户端的连接；
客户端启动，首先连接服务器，并显示登陆、注册界面；
服务器接收到客户端连接后，会创建一个子线程专门用于于客户端的通信；
选择登陆后，提示输入用户名、密码，封装登陆信息到结构体变量msg中，并发送该信令给服务器；
服务器接收到客户端注册信息后，进入登陆处理流程；
登陆功能：首先查找该用户名、密码是否在数组online[]中存在匹配项，找到返回对应的下标，并将于该客户端相连接的套接字保存到对应的条目中，返回登陆成功信息给客户端；如果没有找到，则返回-1，并返回0X80000004错误信息给客户端；
客户端接收到服务器注册处理指令后，会打印提示信息，并设置客户端在线的标记login_f 为1，此时会显示聊天功能对应的菜单。

代码

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
//在线用户
struct?ONLINE{
int?fd;??//-1
int?flage;?//registed?or?not
char?name[32];
char?passwd[32];
};
#define?MAX_USER_NUM?64

//C/S通信的结构体
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

/*********************************************
公众号: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?存放的是端口号?，读取该端口，转换成整型变量
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?注册n");
printf("t?2?登录n");
}else?if(login_f?==?1){
printf("t?3?公聊n");
printf("t?4?私聊n");
printf("t?5?在线列表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

/*********************************************
公众号: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);
//通知所有客户端，某个用户下线了
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++)//添加到在线用户列表
{
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;
//找到那个人
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;

//找到那个人
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));
}
//通知所有客户端，某个用户上线了
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;//该用户在在线用户列表的下标
struct?protocol?msg;

free(arg);

//进入聊天了
while(1)
{
len?=?read(sockfd,&msg,sizeof(msg));
if(len<=0)
{//下线
printf("%s?offlinen",online[index].name);
//从在线列表中删除
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;
}
/*???????????*/
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);