Linux下类似QQ聊天工具.docx
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Linux下类似QQ聊天工具
概述
Abstract
Linux作为免费开源操作系统广泛应用于企业。
Linux与UNIX有着深厚的渊源，而UNIX系统可谓“坚如磐石”，其稳定性受到广泛赞誉。
近年来，越来越多的就业岗位被提供给了Linux开发人员。
IM即时通讯软件是近年来流行的通信方式，企业、个人等都在更多地使用IM进行沟通。
通过计算机网络，信息的传递变得十分方便。
并非所有IM软件都要想腾讯QQ那样复杂、庞大，作为部沟通，只需功能齐全、操作方便即可。
作为课程设计作品，在Linux下开发C/S式IM软件，对于熟悉Linux、复习计算机网络、进一步学习软件开发都有十分积极的意义。
Asisopensourcesoftware,Linuxhasbeenwidelyusedincorporations.Theseyears,moreandmorejobsareofferedtoLinuxdevelopers,forLinuxspokenhighlyofforitsstabilityasUNIX.
IMsoftwarehasbecomethemostwidelyusedcommunicationsoftwarebothforbusinessuseandforpersonaluse.Throughinternetworks-includingtheInternet,EnterpriseLAN,VPNs-informationcanbeexchangedmoreconvenientlyandimmediately.However,notallIMofC/SmodelisthatcomplexasTencentQQ.IMsoftwareinsideanEnterpriseLANshouldbelighterandeasier.
AsaproductdesignofLinux,developinganIMsoftwareishelpfultoreviewingkeypointsofLinux,Internet,andsoftwaredeveloping.
第1章设计任务
1.1.设计任务概述
1.1.1.课题名称
Linux下的IM网络聊天软件
1.1.2.容摘要
随着嵌入式在生活中的应用越来越广泛，嵌入式LINUX下的Socket网络编程也越来越热。
为了加强对在Linux系统下进行编程的学习和实践，运用计算机网络、软件工程等知识，我们选择了Linux下网络聊天工具作为课设题目。
本系统主要功能在于实现多个客户端一与服务器端之问的信息传递与文件传输功能。
系统主要实现4人聊天室功能：
注册与登录系统，公聊，私聊，文件传输。
应用LINUX下的Socket网络编程并使用TCP实现简．单聊天程序。
编程过程中不断用各种网络调试工具进行调试程序，最终做成了简单的在Linux下的聊天工具。
关键词：
LinuxSocketIM软件
1.2.开发环境
1.2.1.硬件环境
Intelx86CPU架构（主频1GHz以上）
512MBDDR2存
支持800*600以上分辨率、16色以上的显示设备
1.2.2.软件环境
RedHatEnterpriseLinux（或Fedora）
VIM编译器
1.3.要求
在Linux下实现网络聊天，包括公聊、一对多私聊等功能。
实现客户端之间经网络传输文件。
能保存聊天记录。
第2章设计方案
2.1.系统结构
2.1.1.结构
结构组成：
注册、登录、聊天、文件传输。
2.1.2.结构图
聊天系统分为五大模块
2.2.流程与模块
2.2.1.执行流程
2.2.2.各功能需要调用的模块
模块
需求
注册
登录
聊天
文件传输
用户注册
√
用户登录
√
系统广播
√
上下线提示
√
用户私聊
文件传输
√
强制下线
√
第3章实现原理
3.1.注册、登录模块
3.1.1.服务器端
服务器端建立好socket，等待连接，当有客户端连接服务器的时候，服务器接收连接，并接受客户端发送过来的消息，恨据接收到的结构体所携带的协议来做相应的功能：
服务器端启动后如图31所示。
图31
l、注册：
如果协议为reg，则为客户端注册，首先将发送过来的结构体，提取用户名和密码，然后需要对川户名合法性检验，验证之后如果用户名合法则将川户信．已保存到文件中，合法性的规则包括川户名不能重复和不能使用all等协议作为川户名，并且川户名和密码都不能为空。
如果注册成功，服务器端发送一个消息给注册的客户端，同样将消息保存在一个结构休里．如果失败，也给客户端发送一个消息如“您榆入的用户名小能为akk”或者“用户名XX已经存在”。
注册结果如图32所示。
图32
2、登录：
如果协议为login，则将用户名和密码信息提取，再遍历存放用户信息文件里的用户名和密码．直到验证成功为止，如果验证成功则对所有在线的川户发送一条消息：
“提示XX用户登录成功”；如果失败则只给登阳．失败的客户端提示登录失败，并给出原囚，如“用户名不存在”或者“用户名或者密码输入错误”，并跳转到相应的代码执行其他功能，成功则等特发送客户端消息，失败则关闭Socket并结束线程，如图33所示：
图33
3、监听和踢出客户端：
通过六行和修改绑定的Socket和在线用户队列实现查看和踢出在线用户，踢出用户后向被踢出用户发送相关信息，如图34、图35所示。
图34
图35
3.1.2.客户端
客户端的输入和消息的显示要使用2个终端，一个是Client，一个是Display。
Client终端为输入的界面。
在这个界面里，新建一个线程来接受服务器端发来的消息，再添加时间信息，并将这些信息写入文件，然后给Display进程发送一个消息，Display进程接到消息，就去读取文件．并将这些数拟显示在Display终端。
打开客户端Display终端界而，用lseek将部指t阵行向文件末尾，等待Client终端里的线秤将消息写入文件。
一旦有消息过来．就去文件里读取数据井打印在Display终端。
打开客户端Client终端界而，有3个菜单，包括注册、登录、退出。
选择相应项即可进幻相关操作，注册和登录如图32、图33所示。
3.1.3.协议
服务器端和客户端之间互相通信需要使用的协议：
l、all$msg为给所有人发送消息。
2、直接输入view$获得在线用户列表。
3、user$msg给用户名为user的用户发送私聊消息。
4、trans$user$filenam将文件传输给who。
5、reg为注册。
6、login为登录。
3.2.聊天模块
3.2.1.客户端
客户端在登陆成功之后．在发送消．息之前可以先查看在线用户列表，查看用户列表使用view$，如所示。
图36
接着，可以使用user$msg的形式发送信息，这个消息是发送给user的。
或者，先使用user$来切换到发送消息，这个时候，你不需要加上协议，即可给user这个用户发送消息，如图37、图38所示。
图37
图38
当然，上述方法也可以实现一对多聊天。
如所示。
图39
这些消息都加上协议user$msg来封装成结构体，再发送给服务器端。
3.2.2.服务器端
如果是私聊，则根据客户端要发送到哪个用户，到链表里取得该用户名的客户端信息，服务器再发送给相应的接收信息的客户端，接收信息的客户终端就会光将信息保存到聊天记录的文件里，并显示收到的信息，并且信息前面会显示相应的提示符。
3.3.文件传输模块
3.3.1.客户端
如果某个客户端想发送文件给其他客户端，则直接使用命令trans$user$filename。
trans为协议，user为用户名，filename包括本地的路径和文件名。
如图310、图311所示。
图310
图311
3.3.2.服务器端
当发送到服务器的时候，根据协议，先给接收的客户端发送一条消息为trans标记：
某某用户给您发送了XX文件，Y接收N拒绝接收。
如果客户端按下N，则返回一条消息给服务器端，服务器端同时告诉发送的客户端对方拒绝接收文件。
发送端可以继续做其他的事。
如果接收的客户端按下Y，并立即按受保存的路径和文件名。
输入完后就可以接收文件了。
客户端返回一条消息给无误器端，服务器端同时返回一条消息给发送的客户端，告诉客户端对方同意接收文件，这时候文件开始传输；发送完毕后，发送的客户端会显示传输完毕。
传输的文件可以使任意的文们。
不仅仅是文本，多媒体文件也可以。
第4章实现
本设计由C语言实现，用VIM编译。
/******check.h******/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineMAXLEN1024
structmessage
{
charflag[15];
charname[10];
intsize;
charmsg[MAXLEN];
};
intreg_check（structmessage*recievemsg）;
intlogin_check（structmessage*recievemsg）;
/******check.c******/
#include"check.h"
intreg_check（structmessage*recievemsg）
{
intfd;
intread_size,write_size;
structmessagecmpmsg;
if（strlen（recievemsg->name）>10||
strlen（recievemsg->msg）>20）
{
return1;
}
if（strcmp（recievemsg->name,"all"）==0）
{
return-1;
}
if（strcmp（recievemsg->name,"reg"）==0）
{
return-1;
}
if（strcmp（recievemsg->name,"login"）==0）
{
return-1;
}
if（strcmp（recievemsg->name,"trans"）==0）
{
return-1;
}
if（（fd=open（"user.txt",O_RDWR|O_CREAT|O_A,PPEND,0666））<0）
{
perror（"open"）;
printf（"open\n"）;
return-2;
}
do
{
if（（read_size=read（fd,&cmpmsg,sizeof（cmpmsg）））<0）
{
perror（"read"）;
close（fd）;
return-2;
}
if（read_size!
=sizeof（structmessage）&&read_size!
=0）
{
close（fd）;
return-2;
}
if（strcmp（recievemsg->name,cmpmsg.name）==0）
{
close（fd）;
return-1;
}
}while（read_size==sizeof（structmessage））;
if（（write_size=write（fd,recievemsg,sizeof（structmessage）））<0）
{
perror（"write"）;
close（fd）;
return-2;
}
while（write_size!
=sizeof（structmessage））
{
//write_size=0-writesize;
lseek（fd,-write_size,SEEK_CUR）;
write_size=write（fd,recievemsg,sizeof（structmessage））;
}
printf（"writefilesuccess\n"）;
close（fd）;
return0;
}
intlogin_check（structmessage*recievemsg）
{
intfd;
structmessagecmpmsg;
intread_size;
if（（fd=open（"user.txt",O_RDONLY））<0）
{
perror（"open"）;
return-2;
}
do
{
if（（read_size=read（fd,&cmpmsg,sizeof（structmessage）））<0）
{
perror（"read"）;
close（fd）;
return-2;
}
if（read_size!
=sizeof（structmessage）&&
read_size!
=0）
{
close（fd）;
return-2;
}
if（（strcmp（recievemsg->name,cmpmsg.name）==0
）&&（strcmp（recievemsg->msg,cmpmsg.msg）==0））
{
close（fd）;
return0;
}
}while（read_size>0）;
close（fd）;
return-1;
}
/*
voidmain（）
{
structmessagesendmsg;
printf（"inputname:
\n"）;
gets（sendmsg.name）;
printf（"inputmima:
\n"）;
gets（sendmsg.msg）;
printf（"%d\n",reg_check（&sendmsg））;
//
printf（"%d\n",login_check（&sendmsg））;
}
*/
/******client.c******/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineMAXLEN1024
structmessage
{
charflag[15];
charname[10];
intsize;
charmsg[MAXLEN];
};
structmsq
{
longmsg_type;
charmsg_text[5];
};
intqid=-1,fd=-1,sockfd,savefilefd=-1;
charfilefromname[10];
voidhandleQuit（intsignal_no）
{
if（fd>0）
close（fd）;
close（sockfd）;
if（qid>0）
{
if（（msgctl（qid,IPC_RMID,NULL））<0）
{
printf（"消息队列无法关闭\n"）;
exit
（1）;
}
}
close（savefilefd）;
printf（"程序正常退出\n"）;
raise（SIGQUIT）;
}
voidcutStr（charstr[],charleft[],intn,charright[],intm,charc）
{
inti,k,j;
for（i=0;i{
if（str[i]==c）
break;
}
if（i==n）
{
i=-1;
}
else
{
memset（left,0,strlen（left））;
for（k=0;k{
left[k]=str[k];
}
}
for（j=i+1;j{
if（str[j]=='\0'）
break;
right[j-i-1]=str[j];
}
left[i]='\0';
if（jright[j-i-1]='\0';
else
right[m]='\0';
}
voidhandlesendfile（void）
{
structmessagefiledata;
//printf（"filefromname=%s\n",filefromname）;
do
{
memset（filedata.msg,0,sizeof（filedata.msg））;
filedata.size=
read（savefilefd,filedata.msg,1000）;
strcpy（filedata.flag,"transf"）;
strcpy（filedata.name,filefromname）;
if（filedata.size==0）
{
printf（"文件传输完毕\n"）;
strcpy（filedata.msg,"end$"）;
}
elseif（filedata.size>0）
{
printf（"filedata.msg
=%s\n",filedata.msg）;
send（sockfd,&filedata,sizeof（struct
message）,0）;
}
else
{
printf（"读取文件失败,文件传输中止\n"）;
break;
}
}while（filedata.size>0）;
close（savefilefd）;
savefilefd=-1;
}
voidhandlerecvmsg（int*sockfd）
{
intconnfd=*sockfd;
intnread;
charbuf[1024];
charstr[1024];
structmessagerecvmsg;
time_ttimep;
structmsqmsg;
if（（fd=
open（"chatlog.txt",O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND））
<0）
{
printf（"打开聊天记录文件失败!
"）;
exit
（1）;
}
//printf（"%d\n",fd）;
if（（qid=msgget（2222,IPC_CREAT|0666））==-1）
{
printf（"创建消息队列失败\n"）;
exit
（1）;
}
msg.msg_type=getpid（）;
strcpy（msg.msg_text,"OK"）;
while
（1）
{
nread=recv（connfd,&recvmsg,sizeof（structmessage）,0）;
if（nread==0）
{
printf（"与服务器断开了连接\n"）;
close（fd）;
close（connfd）;
exit（0）;
}
elseif（strcmp（recvmsg.flag,"all"）==0）
{
time（&timep）;
sprintf（str,"%s%s发给所有
人:
%s\n\n",ctime（&timep）,recvmsg.name,recvmsg.msg）;
}
elseif（strcmp（recvmsg.flag,"sermsg"）==0）
{
time（&timep）;
printf（"%s服务器发给所有
人:
%s\n\n",ctime（&timep）,recvmsg.msg）;
continue;
}
elseif（strcmp（recvmsg.flag,"view"）==0）
{
time（&timep）;
printf（"%s当前在线客户端:
\n%s\n\n",ctime（&timep）,recvmsg.msg）;
continue;
}
elseif（strcmp（recvmsg.flag,"trans"）==0）
{
pthread_tpid;
if（strcmp（recvmsg.msg,"agree"）==0）
{
strcpy（filefromname,recvmsg.name）;
//创建线程发送文件
pthread_create（&pid,NULL,（void*）handlesendfile,NULL）;
}
elseif（strcmp（recvmsg.msg,"disagree"）==0）
{
printf（"对方拒绝接收文件\n"）;
close（savefilefd）;
savefilefd=-1;
}
elseif（strcmp（recvmsg.msg,"noexist"）==0）
{
printf（"该客户端不存在\n"）;
close（savefilefd）;
savefilefd=-1;
}
else
{
strcpy（filefromname,recvmsg.name）;
printf（"%s向你请求传名为%s文件,是否同意接受?
[agree（同意）|disagree（不同意）]\n",recvmsg.name,recvmsg.msg）;
savefilefd=0;
}
continue;
}
elseif（strcmp（recvmsg.flag,"
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