【在线词典】项目实现

news2025/1/16 1:43:41

15_Dictionary

在线词典

搭建客户端-服务器架构

准备必要的资源

整理原始数据

整理英汉双语对照表，将XLSX格式转换成CSV格式，准备好vocabulary_list.csv文件备用
注意：CSV格式的文件必须使用UTF-8的字符集；

建立mydatabase.db数据库，并创建dictionary表；

shell命令行终端输入sqlite3 mydatabase.db

create table dictionary (
English text not null,
Chinese text not null);

sqlite3当中CSV格式的导入

.mode csv
.import vocabulary_list.csv dictionary

查询数据

select * from dictionary where English='main';

如果显示如下信息表示配置成功：

main,"a.主要的，最重要的"

在这里插入图片描述

实现服务端代码：

udp.h

包含必要的头文件，定义必要的宏，定义函数指针

#ifndef _UDP_H_
#define _UDP_H_

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/udp.h>
#include <errno.h>
#include <arpa/inet.h>

#define ErrExit(msg) printf("[%s:%d]%s:%s", __FUNCTION__, __LINE__,msg, strerror(errno)), exit(EXIT_FAILURE)

#endif

udp.c

实现UDP通信，预留udp_main接口

#include "udp.h"

extern void udp_main(const int fd, const struct sockaddr_in *addr);

int main(int argc, const char *argv[])
{
	/* 1.检查参数 */
	if(argc < 3) {
		printf("[%s][addr][port]\n", argv[0]);
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/* 2.创建数据报套接字 */
	int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if(fd < 0)
		ErrExit("socket");

	/* 3.设置通信结构体 */
	struct sockaddr_in addr;
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons( atoi(argv[2]) );
	if( inet_aton(argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {
		printf("[%s:%d] Invalid address\n", __FUNCTION__, __LINE__);
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/* 4.绑定通信结构体 */
	if( bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr) ) )
		ErrExit("bind");

	/* 5.处理客户端数据 */
	udp_main(fd, &addr);
	
	/* 6.关闭套接字 */
	close(fd);
	return 0;
}

udp_main.c

预留的客户端数据处理接口

#include "udp.h"

/* 其他必要的环境已封装好了，只需要实现与客户端的交互即可
 * 这里的fd是服务端的socket，
 * addr是服务端的地址*/
void udp_main(const int fd, const struct sockaddr_in *addr) {
	printf("udp main test.\n");
}

实现词典查询功能

在文件udp_main.c实现词典查询功能

#include "udp.h"
#include <ctype.h>
#include <sqlite3.h>

#define DATABASE_NAME "mydatabase.db"

int callback(void *, int, char **, char **);

/* 其他必要的环境已封装好了，只需要实现与客户端的交互即可
 * 这里的fd是服务端的socket，
 * addr是服务端的地址*/
void udp_main(const int fd, const struct sockaddr_in *addr) {
	int ret = 0, rc;
	struct sockaddr_in client_addr;
	socklen_t addrlen = sizeof(client_addr);
	sqlite3 *db;
	char buf[BUFSIZ] = {};
	char *sql_query, *errmsg;

	/* 1.打开数据库 */
	if( (rc = sqlite3_open(DATABASE_NAME, &db) ) ) {
		printf("[%s:%d]无法打开数据库: %s\n", __FUNCTION__, __LINE__, sqlite3_errmsg(db) );
		exit(0);
	}
	/* 2.循环处理客户端数据 */
	while(1) {
		/* 2.1.接收客户端数据 */
		do {
			ret = recvfrom(fd, buf, BUFSIZ, 0, (struct sockaddr *)&client_addr, &addrlen);
		}while(ret < 0 && errno == EINTR);
		if(ret < 0)
			ErrExit("recvfrom");

		printf("[%s:%d]收到的数据: {%s}\n", __FUNCTION__, __LINE__, buf);
		/* 2.2.提取需要翻译的单词 */
		for(ret = 0; isalpha(buf[ret]) || buf[ret] == ' '; ret++);
		buf[ret] = '\0';
		/* 2.3.用SQL语句进行查询 */
		sql_query = sqlite3_mprintf("select * from dictionary where english like '%s'", buf);
		rc = sqlite3_exec(db, sql_query, callback, buf, &errmsg);
		if(rc != SQLITE_OK) {
			sprintf(buf, "查询失败:%s\n", errmsg);
			printf("[%s:%d]%s", __FUNCTION__, __LINE__, buf);
			sendto(fd, buf, strlen(buf) + 1, 0, (struct sockaddr *)&client_addr, addrlen);
			sqlite3_free(errmsg);
			continue;
		}
		sqlite3_free(sql_query);
		printf("[%s:%d]查询结果: {%s}\n", __FUNCTION__, __LINE__, buf);
		sendto(fd, buf, strlen(buf) + 1, 0, (struct sockaddr *)&client_addr, addrlen);
	}
	sqlite3_close(db);
	/* 3.关闭数据库，关闭fd，并且退出程序 */
	close(fd);
}

int callback(void *NotUsed, int argc, char **argv, char **ColName) {
	char *buf = NotUsed;
	if(argc == 2) {
		/* 把查询到的字符串复制给buf */
		strncpy(buf, argv[1], strlen(argv[1]) + 1 );
	} else
		buf[0] = '\0'; //如果失败就将字符串置空
	/* 将换行符替换为'\0' */
	buf[strlen(argv[1])] = '\n';
	buf[strlen(argv[1])+1] = '\0';
	return 0;
}

实现用户操作和服务端交互过程

接下来我们把文件组织成如下形式（执行tree命令可以看到）：
在这里插入图片描述

备注：如果没安装：可以使用sudo apt-get install tree命令进行安装

设置环境变量

编辑.bashrc文件
执行sudo vim ~/.bashrc打开家目录下的.bashrc在文件末尾加上如下两句：

export DICTIONARY_SERVER_HOST='127.0.0.1'
export DICTIONARY_SERVER_PORT='8888'

在这里插入图片描述
然后再执行source ~/.bashrc让.bashrc生效
最后执行env | grep DICTIONARY，如果能看到我们刚设置的命令表示环境变量生效了
在这里插入图片描述

connect函数是否可以用在UDP通信当中？

在UDP通信中，使用connect()函数发出“虚拟连接请求”，以便建立虚拟连接。通过调用connect()函数，可以将UDP套接字绑定到目标IP地址和端口上，从而为UDP数据报提供一个默认的发送目的地。这样，在后续的send()函数调用中，就不需要再指定IP地址和端口。
但是，需要注意的是，在UDP通信中，由于不存在真正的连接，因此connect()函数并不会像TCP中那样进行三次握手。它只是在内核中存储了该套接字的目标地址，并在后续的send()或recv()函数调用中使用该目标地址。
下面是一个示例代码片段，展示如何在UDP通信中使用connect()函数：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>

#define BUF_SIZE 1024

int main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc != 3) {
        printf("Usage: %s <IP> <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (sockfd == -1) {
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    struct sockaddr_in dest_addr;
    memset(&dest_addr, 0, sizeof(dest_addr));
    dest_addr.sin_family = AF_INET;
    dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    dest_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&dest_addr, sizeof(dest_addr)) == -1) {
        perror("connect");
        exit(1);
    }

    char buf[BUF_SIZE];
    printf("Enter message: ");
    fgets(buf, BUF_SIZE, stdin);

    if (send(sockfd, buf, strlen(buf), 0) == -1) {
        perror("send");
        exit(1);
    }

    close(sockfd);
    return 0;
}

编写客户端代码

这里我们对client下的文件进行编辑：

udp.c

#include "udp.h"

extern void udp_main(const int fd, const char *argv);

int main(int argc, const char *argv[])
{
	/* 获取环境变量DICTIONARY_SERVER_PORT */
	char *port = getenv("DICTIONARY_SERVER_PORT");
	if(port == NULL) {
		printf("没有发现环境变量[DICTIONARY_SERVER_PORT]\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/* 获取环境变量DICTIONARY_SERVER_HOST */
	char *host = getenv("DICTIONARY_SERVER_HOST");
	if(port == NULL) {
		printf("没有发现环境变量[DICTIONARY_SERVER_HOST]\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/* 检查参数, 其中第二个参数是需要翻译的单词 */
	if(argc < 2) {
		printf("[%s][word]\n", argv[0]);
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	
	/* 打印环境变量的值 */
	printf("服务器的主机IP是%s, 端口号是%s\n", host, port);
	int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if(fd < 0)
		ErrExit("socket");

	/* 设置通信结构体 */
	struct sockaddr_in addr;
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons( atoi(port) );
	if( inet_aton( host, &addr.sin_addr) == 0) {
		printf("[%s:%d] Invalid address\n", __FUNCTION__, __LINE__);
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/* 发起连接请求,注意UDP连接没有三次握手, 不存在连接失败, 只是确定接受端而已 */
	if(connect(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr) ) )
		ErrExit("connect");

	/* 执行客户端处理程序 */
	udp_main(fd, argv[1]);
	
	/* 关闭套接字 */
	close(fd);

	return 0;
}

udp_main.c

#include "udp.h"

/* 其他必要的环境已封装好了，只需要实现与客户端的交互即可
 * 这里的fd是服务端的socket，
 * addr是服务端的地址*/
extern void udp_main(const int fd, const char *argv) {
	char buf[BUFSIZ] = {};
	send(fd, argv, strlen(argv) + 1, 0);
	recv(fd, buf, BUFSIZ, 0);
	printf("buf=%s\n", buf);
}

编译

执行gcc *.c -o test -Wall -lsqlite3 -I ../head/, 得到test的可执行文件；
然后分别运行两边的test文件：
在这里插入图片描述

得到类似这样的结果表示，代码没有问题，可以得到想要的结果
至此就实现了基本功能，接下来再实现其它附加的功能

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