UDP实现聊天直播间 chatroom

news2024/10/5 21:08:36

1.memcmp() 函数

int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);


memcmp() 函数用于比较两个内存区域前 n 个字节的内容。

它接受三个参数：

•const void *s1：指向第一个内存区域的指针。

•const void *s2：指向第二个内存区域的指针。

•size_t n：要比较的字节数。

返回值： memcmp() 函数返回一个整数值，表示两个内存区域内容的比较结果：

•如果 s1 和 s2 相同，返回0。

•如果 s1 小于 s2（按字典序），返回一个小于0的值。

•如果 s1 大于 s2（按字典序），返回一个大于0的值。

在实际应用中，通常使用 memcmp() 函数来判断两个内存区域的内容是否完全相同。

例如，if (memcmp(&TmpAddr, &ClientIpList[i].addr, sizeof(TmpAddr)) != 0)

上述表达式用于判断 TmpAddr 是否与 ClientIpList[i].addr 的内容相等。如果两者内容完全相同，memcmp() 返回0，否则返回非零值。

2.memset（）

void *memset(void *s, int c, size_t n);


memset() 函数用于将一个内存区域的前 n 个字节填充为指定的字符 c。

它接受三个参数：

•void *s：指向要填充的内存区域的起始位置的指针。

•int c：要填充的字符，可以是整数值或字符值

•size_t n：要填充的字节数。

将sendmsg清零    ： memset(&sendmsg, 0, sizeof(sendmsg));

在实际应用中，通常使用 memset() 函数来初始化一个结构体、数组或其他内存区域为全0（或全特定值）。例如，上述表达式用于将 sendmsg 变量的所有字节清零。

优点：

•确保已知的初始状态：清零后，sendmsg 变量的所有字段（如果为结构体）或元素（如果为数组）都将具有已知的初始值（0）。这对于后续的使用和调试非常有益，避免了未初始化的内存带来的不确定性。

•避免内存泄漏：如果 sendmsg 包含指针成员，清零可以确保这些指针被设置为 NULL。这样在释放内存时，如果检查指针是否为 NULL，可以有效避免因未初始化指针导致的内存泄漏。

基于UDP实现直播间聊天的功能


需求：
    软件划分为用户客户端和主播服务端两个软件client.c和server.c 

    用户客户端负责：
        1.接收用户的昵称
        2.接收用户输入的信息，能够将信息发送给服务端
        3.接收服务端回复的数据信息,并完成显示
    
    主播服务端负责：
        1.对所有加入直播间的用户的IP地址和端口实现管理（加入、退出）
        2.当有新的客户端加入时,能够向所有客户端提示:"欢迎 XXX 用户进入直播间"
        3.当有客户端退出时,能够向所有客户端提示:"XXX 离开直播间"
        4.能够实现客户端聊天内容的转发,当某个客户端发送聊天信息时,能够将该信息转给除了该用户之外聊天室内所有其余客户端用户

 

代码实现

/*************************************************************************
	> File Name: head.h
	> Author: yas
	> Mail: rage_yas@hotmail.com
	> Created Time: 2024年03月14日 星期四 22时52分09秒
 ************************************************************************/

#ifndef _HEAD_H
#define _HEAD_H

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>
#include <time.h>
#include <pwd.h>
#include <grp.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <signal.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/sem.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/in.h>

struct msgbuf{
    int type;               //消息类型
    char name[32];           //昵称
    char text[512];           //消息内容
};


struct address
{
    struct sockaddr_in addr;           //IP地址及端口号
    int mark;                              //是否被使用的标志位
};

#define MSG_TYPE_START   100                  //开始聊天消息类型
#define MSG_TYPE_END     200                    //退出聊天消息类型

#define MSG_TYPE_CHAT    300                   //正在聊天

#define RECV_ADDR         "192.168.1.151"             //接收端地址
#define RECV_PORT       50000                       //接收端端口

#endif

 

/*************************************************************************
	> File Name: client.c
	> Author: yas
	> Mail: rage_yas@hotmail.com
	> Created Time: 2024年03月15日 星期五 19时45分02秒
 ************************************************************************/
/**
 *
 *客户端
 *
 *
 *
 *
 * */
#include"head.h"

char name[32] = {0};
int sockfd = 0;
struct sockaddr_in recvaddr;      //ip 地址及端口号
pthread_t tid_send;          //发送线程
pthread_t tid_recv;             //接收线程

void *sendfun(void *arg)
{
    struct msgbuf sendmsg;
    ssize_t nsize =0;
    
    while(1)
    {
        memset(&sendmsg,0,sizeof(sendmsg));
        sendmsg.type = MSG_TYPE_CHAT;    //让状态变为 聊天模式
        sprintf(sendmsg.name,"%s",name);
        gets(sendmsg.text);

        if(!strcmp(sendmsg.text,".quit"))
        {
            sendmsg.type = MSG_TYPE_END;
        }

        nsize = sendto(sockfd,&sendmsg,sizeof(sendmsg),0,(struct sockaddr*)&recvaddr,sizeof(recvaddr));
        if(-1 == nsize)
        {
            perror("fail to sendto");
            return NULL;
        }

        if(sendmsg.type == MSG_TYPE_END)
        {
            break;
        }
    }

    pthread_cancel(tid_recv);

    return NULL;
}

void *recvfun(void *arg)
{
    struct msgbuf recvmsg;
    ssize_t nsize = 0;
    while(1)
    {
        memset(&recvmsg,0,sizeof(recvmsg));
        nsize = recvfrom(sockfd,&recvmsg,sizeof(recvmsg),0,NULL,NULL);
        if(-1 == nsize)
        {
            perror("fail to recvfrom");
            return NULL;
        }

        if(recvmsg.type == MSG_TYPE_CHAT)
        {
            printf("%s(%s:%d)>%s\n",recvmsg.name,RECV_ADDR,RECV_PORT,recvmsg.text);

        }
        else if(recvmsg.type == MSG_TYPE_END)
        {
            break;
        }
    }
    pthread_cancel(tid_send);
    return NULL;
}


int main(void)
{
    struct msgbuf sendmsg;
    ssize_t nsize = 0;

    recvaddr.sin_family =AF_INET;
    recvaddr.sin_port = htons(RECV_PORT);
    recvaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(RECV_ADDR);

    printf("Enter ID:\n");
    gets(name);

    sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(-1 == sockfd)
    {
        perror("fail to socket");
        return -1;
    }

    memset(&sendmsg,0,sizeof(sendmsg));
    sendmsg.type = MSG_TYPE_START;
    sprintf(sendmsg.name,"%s",name);
    nsize = sendto(sockfd,&sendmsg,sizeof(sendmsg),0,(struct sockaddr *)&recvaddr,sizeof(recvaddr));
    if(-1 == nsize)
    {
        perror("fail to sendto");
        return -1;
    }

    pthread_create(&tid_send,NULL,sendfun,NULL);//发送消息和接收消息双线程执行 实现全双工通信
    pthread_create(&tid_recv,NULL,recvfun,NULL);

    pthread_join(tid_send,NULL);
    pthread_join(tid_recv,NULL);

    close(sockfd);

    return 0;
}
/*************************************************************************
	> File Name: server.c
	> Author: yas
	> Mail: rage_yas@hotmail.com
	> Created Time: 2024年04月01日 星期一 02时34分55秒
 ************************************************************************/
/***
 *
 *服务端
 *
 *
 */
#include"head.h"

struct address ClientlpList[100]; //最大的用户数为100

int AddClientlp(struct sockaddr_in TmpAddr) //增加用户列表信息
{
    int i = 0;
    for(i = 0;i < 100;i++)
    {
        if(0 == ClientlpList[i].mark)
        {
            ClientlpList[i].addr = TmpAddr;  //将此时客户端IP添加到直播间的用户列表中
            ClientlpList[i].mark = 1;  // 将这个位置的标志为置为1 表示已经被占用
            break;
        }
    }
    return 0;
}

int DelClientlp(struct sockaddr_in TmpAddr) //删除用户列表信息
{
    int i = 0;
    for(i = 0;i < 100;i++)
    {
        if(0 == memcmp(&TmpAddr,&ClientlpList[i].addr,sizeof(TmpAddr)))//比较传入的待删除地址 和数组中的地址  如果相同  则把标志位置为0 说明这个位置被清空了
        {
            ClientlpList[i].mark = 0;
            break;
        }   
    }
    return 0;
}

int BoardcastClientlp(int sockfd,struct sockaddr_in TmpAddr,struct msgbuf TmpMes)
{
    int i = 0;
    ssize_t nsize = 0;

    for(i = 0;i < 100;i++)
    {
        if(0 == ClientlpList[i].mark)
        {
            continue;
        }
        if(memcmp(&TmpAddr,&ClientlpList[i].addr,sizeof(TmpAddr))!= 0)
        {
            nsize = sendto(sockfd,&TmpMes,sizeof(TmpMes),0,(struct sockaddr*)&ClientlpList[i].addr,sizeof(ClientlpList[i].addr));
            if(-1 == nsize)
            {
                perror("fail to sendto");
                continue;
            }
        }
    }
    return 0;
}


int main(void)
{
    int sockfd = 0;
    int ret = 0;
    ssize_t nsize = 0;
    struct msgbuf recvmes;
    struct sockaddr_in recvaddr;
    struct sockaddr_in sendaddr;
    socklen_t addrlen = sizeof(sendaddr);

    recvaddr.sin_family = AF_INET;
    recvaddr.sin_port = htons(RECV_PORT);
    recvaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; //接收端可以 绑定自己的ip地址

    sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(-1 == sockfd)
    {
        perror("fail to socket");
        return -1;
    }
    
    ret = bind(sockfd,(struct sockaddr*)&recvaddr,sizeof(recvaddr));
    if(-1 == ret)
    {
        perror("fail to bind");
        return -1;
    }

    while(1)
    {
        memset(&recvmes,0,sizeof(recvmes));
        nsize = recvfrom(sockfd,&recvmes,sizeof(recvmes),0,(struct sockaddr*)&sendaddr,&addrlen);
        if(-1 == nsize)
        {
            perror("fail to recvfrom");
            return -1;
        }
        if(recvmes.type == MSG_TYPE_START)
        {
            AddClientlp(sendaddr);
            recvmes.type = MSG_TYPE_CHAT;
            sprintf(recvmes.text,"欢迎%s进入直播间",recvmes.name);  
        }
        else if(recvmes.type == MSG_TYPE_END)
        {
            DelClientlp(sendaddr);
            recvmes.type = MSG_TYPE_CHAT;
            sprintf(recvmes.text,"%s离开直播间",recvmes.name);
        }

        if(recvmes.type == MSG_TYPE_CHAT)
        {
            BoardcastClientlp(sockfd,sendaddr,recvmes);
        }
    }
    return 0;
}

实现效果

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