TCPIP大作业基于TCP的网络通信编程C语言版江南大学.doc
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TCP/IP协议编程大作业
课题名称基于TCP的网络通信
专业计算机科学与技术
班级计算机1206
学号1030412612
学生姓名王成义
物联网工程学院
摘要
此TCP/IP课程设计实现了基于TCP的客户/服务器通信程序，具体实验过程通过有连接服务为主体，无连接服务为辅并利用事件对象I/O管理来实现。
客户机具有注册，登陆，单聊，私聊，在线人数列表，退出等功能。
目录
一、总体设计 4
1、基本通信协议选取 4
2、通信过程设计 4
3、通信过程数据包设计 4
4、程序流程图 5
二、客户端程序 6
1、功能：
6
2、原理：
6
3、程序清单 6
三、服务器端程序 19
1、功能：
19
2、原理：
19
3、程序清单：
19
四、运行结果 35
1、服务器端截图 35
2、客户端截图 37
一、总体设计
1、基本通信协议选取
TCP（TransmissionControlProtocol）和UDP（UserDatagramProtocol）协议属于传输层协议。
TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。
通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。
而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。
TCP对应的是可靠性要求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。
本次实验基于TCP/IP协议利用事件对象I/O管理实现基本的聊天功能，包括注册，登录，群聊，私聊及在线人数统计。
2、通信过程设计
2.1客户端设计
a.本地服务器
主要功能：
1）接收远程服务器转发的消息并显示消息。
b.本地客户端
主要功能：
1）发送建立TCP连接的请求操作；
2）发送注册信息，登陆消息及退出请求；
3）发送群聊消息，私聊消息，在线人数统计及退出请求。
2.2服务器端设计
a.远程服务端
主要功能：
1）监听客户端的连接请求；
2）提供注册服务，验证登陆请求和验证功能；
3）查看在线人数，发送在线状态；
4）发送群聊消息及私聊消息。
3、通信过程数据包设计
3.1客户端数据包设计：
a.注册：
‘0’
user（用户名）
‘@’
password（密码）
b.登陆：
‘1’
user（用户名）
‘@’
password（密码）
c.聊天：
0）群聊：
‘2’
user（用户名）
‘@’
str（内容）
1）单聊：
‘5’
str1（单聊对象名）
‘@’
user（用户名）
‘*’
str（内容）
2）在线用户
‘4’
user（用户名）
‘@’
str（内容）
3）退出（登录）：
‘3’
user（用户名）
‘@’
3.2服务端数据包设计：
a.注册应答：
‘00’—注册成功
‘01’—注册失败—用户名已存在
b.登陆应答：
‘10’—登陆成功
‘12’—用户名不存在
‘11’—密码不正确
‘1@’—该用户已登陆
c.聊天：
1）单聊：
‘61’—单聊对象不在线
‘50’—单聊对象在线
‘60’—单聊对象不存在
2）群聊：
‘30’—广播消息
‘31’—非正确用户的消息，不广播
3）在线人数：
‘40’—显示当前在线人数并发给查询客户
4、程序流程图
二、客户端程序
1、功能：
1.1注册：
向服务器发送注册信息。
然后接收服务器返回的应答信息。
1.2登陆：
向服务器发送登陆信息。
接收服务器返回的应答信息。
1.3聊天：
登陆成功后,选择群聊或单聊进行聊天，选择在线用户可进行查询当前在线用户，选择退出可退出登录。
a.单聊：
从在线用户中选择一个，与其单聊
b.群聊：
向所有在线的用户发送消息
c.退出聊天：
退出此次聊天，但不断开连接
d.退出登陆，断开连接，退出时不需要发送下线信息，直接退出
1.4面向连接的客户/服务器程序工作模型：
2、原理：
客户机在注册或登陆时首先和服务器连接，注册完或登陆失败断开连接，登陆成功不断开连接，使用send和recv发送接收数据，根据上述的数据报的定义，发送相应的数据报。
3、程序清单
3.1客户端接收器（本地服务器）代码
#include
#include
#include
#include
#pragmacomment（lib,"ws2_32.lib"）
#defineDEFAULT_PORT5051//FORRECV
#defineBUFFER_LENGTH1000
voidMySendMessage（SOCKETsSocket,char*response,intresponseLen,structsockaddr*cli,intcliLen）;
voidmain（）
{
intiPort=DEFAULT_PORT;
WSADATAwsaData;
SOCKETsSocket,wchysSocket;
intiLen,wchyiLen;
intiSend;
intiRecv;
charsend_buf[1000];
charrecv_buf[BUFFER_LENGTH];
structsockaddr_inser,cli,wchy;
printf（"----------------------\n"）;
printf（"cServerWaiting\n"）;
printf（"----------------------\n"）;
if（WSAStartup（MAKEWORD（2,2）,&wsaData）!
=0）
{printf（"FailedtoloadWinsock.\n"）;return;}
sSocket=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（sSocket==INVALID_SOCKET）{printf（"socket（）Faild:
%d\n",WSAGetLastError（））;return;}
ser.sin_family=AF_INET;
ser.sin_port=htons（iPort）;
ser.sin_addr.s_addr=htonl（INADDR_ANY）;
if（bind（sSocket,（LPSOCKADDR）&ser,sizeof（ser））==SOCKET_ERROR）
{printf（"bind（）Faild:
%d\n",WSAGetLastError（））;return;}
iLen=sizeof（cli）;
memset（recv_buf,0,sizeof（recv_buf））;
while
（1）
{
//接收数据包确定cli表示cli存有客户端发来的ip和port
iRecv=recvfrom（sSocket,recv_buf,BUFFER_LENGTH,0,（SOCKADDR*）&cli,&iLen）;
if（iRecv==SOCKET_ERROR）
{printf（"recvfrom（）Faild:
%d\n",WSAGetLastError（））;return;}
elseif（iRecv==0）break;
else
{//接收到了正确数据
//printf（"[+]%s\n",recv_buf）;
//控制信息的种类有000110111220213031
//00注册成功01注册失败10登陆成功11.12表示登陆失败20表示一次成功会话21表示错误会话30表示成功推出31表示错误推出
switch（recv_buf[0]）
{
case'0':
if（recv_buf[1]=='0'）printf（"注册成功\n"）;
elseprintf（"注册失败\n"）;
break;
case'1':
if（recv_buf[1]=='0'）
{
printf（"登陆成功\n"）;
wchy.sin_family=AF_INET;
wchy.sin_port=htons（5053）;
wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr（"127.0.0.1"）;
wchysSocket=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（wchysSocket==INVALID_SOCKET）
{printf（"socket（）Failed:
%d\n",WSAGetLastError（））;return;}
wchyiLen=sizeof（wchy）;
strcpy（send_buf,"##"）;
MySendMessage（wchysSocket,send_buf,sizeof（send_buf）,（structsockaddr*）&wchy,wchyiLen）;
}
elseif（recv_buf[1]=='@'）
{
printf（"已经在其他地方登陆\n"）;
wchy.sin_family=AF_INET;
wchy.sin_port=htons（5053）;
wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr（"127.0.0.1"）;
wchysSocket=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（wchysSocket==INVALID_SOCKET）
{printf（"socket（）Failed:
%d\n",WSAGetLastError（））;return;}
wchyiLen=sizeof（wchy）;
strcpy（send_buf,"**"）;
MySendMessage（wchysSocket,send_buf,sizeof（send_buf）,（structsockaddr*）&wchy,wchyiLen）;
}
else{
printf（"登陆失败\n"）;
wchy.sin_family=AF_INET;
wchy.sin_port=htons（5053）;
wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr（"127.0.0.1"）;
wchysSocket=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（wchysSocket==INVALID_SOCKET）
{printf（"socket（）Failed:
%d\n",WSAGetLastError（））;return;}
wchyiLen=sizeof（wchy）;
strcpy（send_buf,"@@"）;
MySendMessage（wchysSocket,send_buf,sizeof（send_buf）,（structsockaddr*）&wchy,wchyiLen）;
}
break;
case'2':
printf（"[群聊]%s\n",recv_buf+2）;
break;
case'4':
printf（"在线用户列表：
%s\n",recv_buf+2）;
break;
case'5':
printf（"[单聊]"）;
wchy.sin_family=AF_INET;
wchy.sin_port=htons（5053）;
wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr（"127.0.0.1"）;
wchysSocket=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（wchysSocket==INVALID_SOCKET）
{printf（"socket（）Failed:
%d\n",WSAGetLastError（））;return;}
wchyiLen=sizeof（wchy）;
strcpy（send_buf,"%%"）;
MySendMessage（wchysSocket,send_buf,sizeof（send_buf）,（structsockaddr*）&wchy,wchyiLen）;
printf（"%s\n",recv_buf+2）;
break;
case'6':
if（recv_buf[1]=='0'）
{
printf（"单聊对象不存在\n"）;
wchy.sin_family=AF_INET;
wchy.sin_port=htons（5053）;
wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr（"127.0.0.1"）;
wchysSocket=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（wchysSocket==INVALID_SOCKET）
{printf（"socket（）Failed:
%d\n",WSAGetLastError（））;return;}
wchyiLen=sizeof（wchy）;
strcpy（send_buf,"^^"）;
MySendMessage（wchysSocket,send_buf,sizeof（send_buf）,（structsockaddr*）&wchy,wchyiLen）;
}
elseif（recv_buf[1]=='1'）
{
printf（"单聊对象未在线\n"）;
wchy.sin_family=AF_INET;
wchy.sin_port=htons（5053）;
wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr（"127.0.0.1"）;
wchysSocket=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（wchysSocket==INVALID_SOCKET）
{printf（"socket（）Failed:
%d\n",WSAGetLastError（））;return;}
wchyiLen=sizeof（wchy）;
strcpy（send_buf,"&&"）;
MySendMessage（wchysSocket,send_buf,sizeof（send_buf）,（structsockaddr*）&wchy,wchyiLen）;
}
break;
}
}
}
closesocket（sSocket）;
WSACleanup（）;
}
voidMySendMessage（SOCKETsSocket,char*response,intresponseLen,structsockaddr*cli,intcliLen）
{
intiSend;
//intsendto（sockets,constvoid*msg,intlen,unsignedintflags,conststructsockaddr*to,inttolen）;
iSend=sendto（sSocket,response,responseLen,0,（SOCKADDR*）cli,cliLen）;
// iSend=sendto（sClient,send_buf,sizeof（send_buf）,0,（structsockaddr*）&ser,iLen）;
if（iSend==SOCKET_ERROR）
{
printf（"sendto（）Failed.:
%d\n",WSAGetLastError（））;
}
elseif（iSend==0）;
else
{
//printf（"sendto（）succeeded!
\n"）;
//printf（"----------------------\n"）;
}
}
3.1客户端代码
#include
#include
#include
#pragmacomment（lib,"Ws2_32.lib"）
#defineBUFFER_SIZE1024
voidMySendMessage（SOCKETsSocket,char*response,intresponseLen）;
intmain（intargc,char**argv）
{
WSADATAwsaData;
sockaddr_inser,cli;
SOCKETsClient,wchysClient;
intiLen,wchyiLen;
intiRecv;
charsend_buf[1000];
charrecv_buf[BUFFER_SIZE];
if（WSAStartup（MAKEWORD（2,2）,&wsaData）!
=0）
{
printf（"WSAStartup（）\n"）;
return0;
}
printf（"手动连接模式中....\n"）;
charszServer[256]; //连接的服务器地址，IP地址
printf（"请输入即将连接的服务器IP地址:
"）;
gets（szServer）;
ser.sin_family=AF_INET;
ser.sin_port=htons（5050）;
ser.sin_addr.s_addr=inet_addr（szServer）;
charuser[20],password[20];
charstr[100],str1[100],wchystr[100];
boolhasLogin=false;
//只能绑定一次，开始放在了循环里，555
wchysClient=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（wchysClient==INVALID_SOCKET）{printf（"socket（）Faild:
%d\n",WSAGetLastError（））;return0;}
cli.sin_family=AF_INET;
cli.sin_port=htons（5053）;
cli.sin_addr.s_addr=htonl（INADDR_ANY）;
if（bind（wchysClient,（LPSOCKADDR）&cli,sizeof（cli））==SOCKET_ERROR）
{printf（"bind（）Faild:
%d\n",WSAGetLastError（））;return0;}
wchyiLen=sizeof（cli）;
memset（recv_buf,0,sizeof（recv_buf））;
sClient=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）;
if（sClient==INVALID_SOCKET）
{
printf（"socket（）\n"）;
return0;
}
if（connect（sClient,（sockaddr*）&ser,sizeof（ser））==INVALID_SOCKET）
{
printf（"socket（）\n"）;
return0;
}
else
{
boolhasLogin=false;
while（!
hasLogin）{
printf（"--------------------------------\n"）;
printf（"0.注册\n"）;
printf（"1.登陆\n"）;
printf（"2.退出\n"）;
printf（"请输入相应的数字:
\n>"）;
scanf（"%s",&str）;
switch（str[0]）
{
case'0':
printf（"用户名：
"）;
scanf（"%s",user）;
printf（"密码：
"）;
scanf（"%s",password）;
strcpy（send_buf,"0"）;
strcat（send_buf,user）;
strcat（send_buf,"@"）;
strcat（send_buf,password）;
MySendMessage（sClient,send_buf,sizeof（send_buf））;
break;
case'1':
printf（"用户名：
"）;
scanf（"%s",user）;
printf（"密码:
"）;
scanf（"%s",password）;
strcpy（send_buf,"1"）;
strcat（send_buf,user）;
strcat（send_buf,"@"）;
strcat（send_buf,password）;
MySendMessage（sClient,send_buf,sizeof（send_buf））;
iRecv=recvfrom（wchysClient,recv_buf,BUFFER_SIZE,0,（SOCKADDR*）&cli
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