利用线程池和网络动态库实现多人聊天室

利用线程池和网络动态库实现多人聊天室

概述

本项目实现一个简单的多人聊天室，采用C语言编写，利用线程池和网络动态库，实现服务端消息转发和客户端消息接收。

服务端

服务端主要负责管理客户端连接，接收并转发消息。

代码实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <network.h> // 自己封装的网络动态库
#include <pthread.h>
#include "threadpool.h" // 自己封装的线程池工具

#define BUFFER_SIZE 1024
#define MAX_CLIENT 50

// 在线客户端数组
Network *clients[MAX_CLIENT];

// 添加到客户端
int add_clients(Network *nw) {
    for (int i = 0; i < MAX_CLIENT; i++) {
        if (NULL == clients[i]) {
            clients[i] = nw;
            return i;
        }
    }
    return -1; // 返回错误状态
}

// 转发消息给其他客户端
void send_clients(int index, char *str) {
    for (int i = 0; i < MAX_CLIENT; i++) {
        if (NULL != clients[i] && i != index) {
            send_nw(clients[i], str, strlen(str) + 1);
        }
    }
}

// 处理客户端进入聊天室的逻辑
void enter(void *arg) {
    int index = add_clients(arg);
    char *buf = malloc(BUFFER_SIZE);

    // 接收昵称
    int ret = recv_nw(clients[index], buf, BUFFER_SIZE);
    if (ret <= 0 || 0 == strcmp(buf, "quit")) {
        close_nw(clients[index]);
        clients[index] = NULL;
        free(buf);
        return;
    }
    strcat(buf, "进入了聊天室，大家小心！\n");
    send_clients(index, buf);

    // 设置昵称后添加冒号
    buf[ret - 1] = ':';
    char *msg = buf + ret;

    // 接收消息
    for (;;) {
        int ret = recv_nw(clients[index], msg, BUFFER_SIZE);
        if (ret <= 0 || 0 == strcmp(msg, "quit\n")) {
            sprintf(msg, "离开了聊天室！\n");
            send_clients(index, buf);
            close_nw(clients[index]);
            clients[index] = NULL;
            free(buf);
            return;
        }
        send_clients(index, buf);
    }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    // 检查命令行参数
    if (3 != argc) {
        printf("Usage: chat_ser <ip> <port>\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 创建线程池
    ThreadPool *threadpool = creat_threadpool(50, 20, enter);
    start_threadpool(threadpool);

    // 启动网络通信
    Network *svr_nw = init_nw(SOCK_STREAM, atoi(argv[2]), argv[1], true);
    if (NULL == svr_nw) {
        printf("Server network init failed!\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    for (;;) {
        // 等待客户端连接
        Network *clt_nw = accept_nw(svr_nw);
        if (NULL == clt_nw) {
            printf("Accept client failed!\n");
            continue;
        }
        // 添加到线程池
        push_threadpool(threadpool, clt_nw);
    }
}

客户端

客户端负责连接到服务器，并发送和接收消息。

代码实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <network.h>
#include <pthread.h>

char buf[1024] = {};
size_t buf_size = sizeof(buf);

void* run(void* arg) {
    Network* nw = (Network*)arg;
    for (;;) {
        int ret = recv_nw(nw, buf, buf_size);
        if (ret <= 0) {
            puts("服务器正在升级，请检查\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        printf("\r----%s\n", buf);
        printf(">>>>>>>>>>");
        fflush(stdout);
    }
}

int main(int argc, const char* argv[]) {
    if (argc != 3) {
        printf("Usage: %s <server_ip> <server_port>\n", argv[0]);
        return 1;
    }
    
    Network* nw = init_nw(SOCK_STREAM, atoi(argv[2]), argv[1], false);
    if (nw == NULL) {
        printf("网络错误，请检查\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    printf("请输入你的昵称：");
    scanf("%s", buf);
    send_nw(nw, buf, strlen(buf) + 1);

    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, run, nw);

    for (;;) {
        printf(">>>>>>>>>");
        fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
        int ret = send_nw(nw, buf, strlen(buf) + 1);
        if (0 == strcmp(buf, "quit\n")) {
            puts("退出聊天室\n");
            return EXIT_SUCCESS;
        }
        if (ret <= 0) {
            puts("服务器正在升级，请检查\n");
            return EXIT_FAILURE;
        }
    }

    return 0;
}

总结

此聊天室实现了基本的多人聊天功能，使用服务器转发消息给其他客户端，结合线程池提高并发处理能力。你可以在此基础上扩展更多功能，比如昵称验证、聊天记录保存等。