學完C語言做不出東西?不存在的,咱們做一個最“隱私”的聊天器,就倆人,你和我。咱們聊天的信息你知我知沒別人知。
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我們直接開始寫代碼,只要你會基礎的C語言,不要擔心看不懂,不懂的我幫你刨根問底,把根都挖出來嚼爛,絕對懂。
一、一個聊天軟件的基礎模型是怎么樣的?
你是個新手的話你可能就會問,什么是模型?!聽不懂,我在騙你學習。放心,我現在就告訴你什么是基礎“模型”。
我們可以簡單的理解“模型”指這個聊天軟件基本是怎么進行通信的,常規形式是怎樣的,只要清楚了這個形式流程,然后在這個流程中添加一些代碼就ok了,啥都不用想。如果你還是不懂什么是“流程”,那我就跟你說這個是一個步驟,只需要懂這個步驟,我們使用代碼編寫這個步驟就可以完成了。
好了,現在沒啥問題了吧?現在開始,第一步在一個通信中,一般有一個服務端。那什么是服務端?
1.1 什么是服務端
服務端就簡單了,曾經…曾經…你去例如移動或者聯通的營業挺,客服小姐姐就會對你提供服務,例如業務辦理,辦個卡,銷個號等,那我們的服務端是用來通信的,所以這個服務端就是指等待跟我聊天的人,只要你上線了,開電腦打開軟件了,連接上我的服務端了,咱們就可以聊天了。
服務端一般就是一直在這里等你上線的那個,風里雨里我在這里等你。
1.2 又不懂什么是客戶端了?
不懂沒關系,打游戲懂吧?你下載到你電腦你手機的就是客戶端,你打個游戲如果沒有服務端就不能跟人匹配,這個懂了吧?
1.3 基本的工具要拿過來吧?
還知道頭文件吧?
頭文件就等于是一個工具箱,需要干啥就可以使用拿頭文件過來,這樣就可以用里面的工具了。
那咱們做一個聊天的軟件就需要一個工具箱吧,這個工具箱叫做“winsock2.h”,那怎么拿呢?都知道#include<>
吧?
那就直接把這個頭文件拿過來就好了,代碼就可以寫成:#include<winsock2.h>
。
常規的輸入輸出工具箱也要拿吧?所以就第一步把 stdio.h 也拿過來,所以這個服務端的第一行第二行代碼就寫成:
#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
1.4 開始 socket 編程
不會了不會了!是不是一說 socket 你就說這是個什么鬼?
我先說一句讓你懵逼的定義“socket 就是應用之間通信的端點”。懂不懂?
不懂呀,那我繼續說。
socket 就是兩個通信軟件之間的接口,你可以當成服務端是“插座”,客戶端是“插頭”,一插,歐了!這樣不就通電了,這樣說你明白了吧?
當然這樣解釋比較片面,但用“抽象”的方式講又不一定能讓大家聽得懂,所以你就理解成插頭肯定沒問題。
1.5 開始抬杠我拿三座插兩座插不進!
咱們用的插頭都是有標準的,你想想,沒有標準怎么那么多電器都可以用常規的插頭?
像這個 socket 這個通信端口,是有基于一些標準的。例如 TCP/IP這些通信協議。
好了,我說了TCP/IP可能就會有同學問,這又是什么鬼!沒關系,你只需要知道這個是一個通信協議,咱們現在是用 socket 進行通信就好,知道 socket 怎么用就行,協議咱們可不需要現在搞懂,咱們只需要知道 socket 如何運用即可。
二、開始敲服務端代碼
2.1 搞清楚使用 socket 進行通信的步驟
編寫C語言Windows下的socket需要經過幾個步驟:首先對WSAStartup 進行初始化,初始化對socket 套接字(socket也叫套接字)進行創建,隨后配合綁定信息,接著進行配置信息的bind 綁定;綁定了信息后,通過該信息進行isten 監聽,監聽后若有鏈接則connect 連接,再接下來開始使用accept 接收請求,得到請求后可以選擇接受recv或者send發送數據,最后closesocket 關閉 socket,WSACleanup 最終關閉。
簡單點就是下面的這個流程:
不懂了?不懂就慢慢來嘛。
這是進行 socket 編程的步驟,如果你要問為什么要這樣做…我只能回答你規定的流程就這樣,因為你要進行通信,那肯定需要創建一個 socket ,創建完畢后那么肯定要綁定你要通信的信息,如果你不綁定你怎么知道你要跟誰說話呢?急著我收到了一個信息后就等于跟我請求通話,我同意了,咱們就開始通信了,通信肯定要發送信息,那就用send這些方法發送了,最后面說完話我就關閉這個 socket了,那你說不是嗎?
還不懂?那你看下面。
2.1 第一步初始化
既然第一步是初始化,那我要初始化什么東西?
我們需要初始化一個 WSADATA 類型數據的對象。
什么鬼?又是 WSADATA 又是對象的,聽不懂啊!
沒關系的拉,WSADATA 其實就是一個結構體,咱們在把使用socket的工具箱 WinSock2 拿過來的時候這個 WSADATA 結構體就已經創建好了,直接使用這個結構體創建一個結構體變量就好了。
WSADATA 的作用就是用來存儲初始化信息的,就像你打個游戲初始化創建一個人,這個人總得有信息吧,光頭、小眼睛、腿短…對吧?
那么我們的代碼就可以寫成以下:
#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
#include <stdlib.h>
int main(){WSADATA wsaData;
}
接下來就可以開始初始化了,初始化 socket 有一個函數叫做 WSAStartup,既然是函數一般都有參數吧,參數有哪些呢?
這個 WSAStartup 方法需要傳入一個 版本號,還有一個用于存儲信息的 WSADATA 結構體。現在我們已經知道 WSADATA 的結構體就是上面這個代碼創建的 wsaData 結構體變量,那么版本號又是什么?
這個版本號是說明我們使用哪個 Winsock 版本,Winsock 有一個 1.1 版本還有一個 2.2 版本。兩個版本有不同,1.1 版本只支持 TCP/IP 協議,還有一個版本 2.2 支持多個協議,這個時候你懂用哪個了吧?
什么?! 還不懂? 那肯定是全都要呀!
2.2 版本兼容性之類的更好,兼容啥我們不管,反正用多的。
那直接寫成 WSAStartup(2, 2, &wsaData)
?
不不不,我們寫法有一些不同,需要用一個函數 MAKEWORD 對版本進行生成,就像這樣 WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);
,規定咱們使用 MAKEWORD 告訴 WSAStartup 初始化調用什么版本。
那么整個初始化的代碼就如下所示咯:
#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
#include <stdlib.h>
int main(){WSADATA wsaData;WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);
}
什么?不懂 &wsadata
?來來來,我們的漫畫同學告訴你是啥意思:
懂了吧?傳個地址方便信息存儲。
2.2 第二步創建 socket
這一步超級簡單,代碼就是這個:
SOCKET serverSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
我知道你要罵我,寫什么是什么鬼。
好了好了,首先 SOCKET 是一個socket的類型,還記得 int a
吧?int 是一個類型,那么 SOCKET 肯定就是一個類型了,說明創建一個 SOCKET 類型的變量,然后 socket() 是創建 socket 的函數,這個沒毛病吧?
你說是里面的參數不懂?
小問題了,第一個 PF_INET 就表示指定 IPV4 ,也就是說先給個網絡協議,那么多的網絡協議你總要選一個吧。那為什么要用 IPv4 呢?我只能說用這個東西計算更快,畢竟咱們做個聊天軟件是局域網通信,你就理解為,咱們做的東西是個“小東西”,沒必要那么大“體量”,迷你更好用,那就用那個 IPV4 了,你想不開你也可以用 IPV6 試試。
那 SOCK_STREAM 是什么?SOCK_STREAM 表示咱們進行的通信是 TCP 通信,穩定可靠。在這里使用 SOCK_STREAM 也表示向我們的系統,或者你理解成“計算機”申請一個通信的端口,不然系統不給你“開個口子”,我的數據怎么傳出去對吧,不然就是叫破喉嚨都沒人理我。
那最后一個參數 0 又是什么呢?
這里就是一個編號,說仔細點這個是 socket 所使用的傳輸協議編號,是不是不明白?其實這就是一個編號,不做設置,但是要給一個值,所以就給一個 0 咯。
2.3 第三步綁定信息
綁定信息這一步就有點玄了。在這里咱們要了解兩個結構體,一個是 sockaddr_in,還有一個是 SOCKADDR。需要注意的是,這兩個結構體包含的數據都是一樣的,是一樣的…
主要是使用上有區別。有啥區別?
sockaddr 是個系統用,而 sockaddr 是用來強制轉換 sockaddr_in 結構體給系統調用的函數用。是不是迷茫?不要迷茫,一般都是這樣做,那就這樣做吧。你只需要記住,sockaddr 保存信息然后就別管了,而sockaddr 咱們就用來給參數給函數用。
在 socket 中,咱們使用 sockaddr_in 結構體綁定監聽的 IP 信息,首先需要創建這個結構體:
struct sockaddr_in sockAddr;
接下來始綁定端口、IP類型,其中 127.0.0.1 表示本機、1234 表示監聽端口:
sockAddr.sin_family = PF_INET; //IPv4
sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //服務器的IP
sockAddr.sin_port = htons(1234); //端口
這個懂沒懂?
sockAddr.sin_family 是表示這個結構體中用于存儲IP協議的結構體變量,PF_INET 之前說了是 ipV4,表示在這里設置 ipV4類型。
sockAddr.sin_addr.s_addr 這里是表示需要綁定的 ip 地址,在這里使用 inet_addr(“127.0.0.1”) 進行指定。那為什么指定個 ip 還需要 inet_addr?
inet_addr 的作用是將一個字符串格式的ip地址轉換成一個uint32_t數字格式。為什么要轉換?那肯定是因為 sockAddr.sin_addr.s_addr 是一個 uint32_t 這個類型了。
最后的 sockAddr.sin_port 是表示要指定某一個端口,在這里指定 1234 這個端口。
所以該部分的代碼就寫成這樣了:
#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
#include <stdlib.h>
int main(){WSADATA wsaData;WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);SOCKET serverSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);struct sockaddr_in sockAddr;sockAddr.sin_family = PF_INET; //IPv4sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //服務器的IPsockAddr.sin_port = htons(1234); //端口
}
最后就是綁定一下了:
bind(serverSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));
在這里 bind() 方法就是表示綁定信息了,第一個參數是 serverSock
就是表示要綁定的 socket,然后 (SOCKADDR*)&sockAddr
就是需要綁定的地址,最后一個就是一個地址長度。
(SOCKADDR*)&sockAddr
我們講過,SOCKADDR 就是給函數使用的,sockAddr 就是給系統使用的,所以就這樣寫就沒毛病了。
2.4 監聽端口
先讓你懵一下,下面是代碼:
listen(serverSock, 20);
簡單吧?listen 就是表示監聽,第一個參數就是要監聽的 socket 第二個就是表示 同時能處理的最大連接。終于簡單了這一步,你爽我也爽,還不懂就看下面漫畫。
2.5 有人請求聊天?設置個接待員
接下來就是有人請求給你聊天了,那怎么辦呢?一個人忙不過來呢,那就設置個接待員。
SOCKADDR cIntAddr;
int nSize = sizeof(SOCKADDR);
SOCKET cIntSock = accept(serverSock, (SOCKADDR*)&cIntAddr, &nSize);
accept 函數就是一個接待員,有人連接來敲門了,就需要去接待,換句比較專業的話就是 accept 接收一個套接字中已建立的連接。
傳入的參數第一個 serverSock 就是一個已連接的套接字,(SOCKADDR*)&cIntAddr 是一個按照規定的指向struct sockaddr的指針,所以我猜在前面創建,最后一個就是所指向這個指針的長度咯。
設置完后就等于創建了一個接待員 cIntSock 。
不過要注意,accept 沒有連接的時候就會一直在等待,不然不會執行下面的代碼的。
這一部分的代碼如下:
#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
#include <stdlib.h>
int main(){WSADATA wsaData;WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);SOCKET serverSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);struct sockaddr_in sockAddr;sockAddr.sin_family = PF_INET; //IPv4sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //服務器的IPsockAddr.sin_port = htons(1234); //端口listen(serverSock, 20);SOCKADDR cIntAddr; int nSize = sizeof(SOCKADDR);SOCKET cIntSock = accept(serverSock, (SOCKADDR*)&cIntAddr, &nSize);
}
2.6 開始循環聊天
在聊天的時候肯定是需要一個循環,不用循環只能發一次信息就完成了,所以肯定有一個 while:
while (1) {}
那循環里面寫啥?
當然是寫你接收信息和發送信息的代碼了,我一次性貼上,簡簡單單:
while (1) {char sendBuf[50]={"Hello client"};char recvBuf[50];recv(cIntSock, recvBuf, 50, 0);printf("來自客戶端:");printf("%s\n", recvBuf);printf_s("請輸入內容:");scanf("%s",sendBuf);//sendBuf="s";//gets_s(sendBuf);send(cIntSock, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);}
sendBuf就是一個字符數組,用來輸入自己的要輸入的內容。
主要看recv,recv 接收4個參數,第一個參數是建立的通信、第二個參數是是一個數組,接收數據存放的地方、之后會緩存大小,最后一個參數是指定調用方式,不用管一般設置為0。
cIntSock 就是剛剛從套接字里接受的那個接待員,現在就用接待員和他說話了。
接著就使用printf顯示接待員聽到的話,簡簡單單。
然后就到我們輸入信息,使用scanf夠簡單了吧?
接著使用 send函數發送信息就可以了,第一個就是告訴接待員 cIntSock 要傳達話了,sendBuf 就是咱們要說的話,第三個參數就是咱們說的話的長度,最后一個依舊是0,不用管。
這樣就還差最后一步就完成服務端了,此時咱們只需要關閉套接字就可以了,最后還需要清理一下,完整代碼如下了:
#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
#include <stdlib.h>int main()
{WSADATA wsadata;WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);SOCKET serverSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);struct sockaddr_in sockAddr;sockAddr.sin_family = PF_INET;sockAddr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);sockAddr.sin_port = htons(1234);bind(serverSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));listen(serverSock, 20);SOCKADDR cIntAddr; int nSize = sizeof(SOCKADDR);SOCKET cIntSock = accept(serverSock, (SOCKADDR*)&cIntAddr, &nSize);while (1) {char sendBuf[50]={"Hello client"};char recvBuf[50];recv(cIntSock, recvBuf, 50, 0);printf("來自客戶端:");printf("%s\n", recvBuf);printf_s("請輸入內容:");scanf("%s",sendBuf);send(cIntSock, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);}//關閉closesocket(cIntSock);closesocket(serverSock);WSACleanup();return 0;
}
三、客戶端編寫
客戶端和服務端是一樣的你信嗎?
下面是代碼:
#include<stdio.h>
#include<winsock2.h>int main()
{WSADATA wsadata;int nRes = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata);SOCKET sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);struct sockaddr_in sockAddr;sockAddr.sin_family = PF_INET; sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //只需要在這里指向服務器 ip 就可以了 sockAddr.sin_port = htons(1234);//連接服務器connect(sock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));while (1) {char recvBuf[50];char sendBuf[50]={"Hello server"};printf("跟服務端說: ");scanf("%s",sendBuf);send(sock, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);recv(sock, recvBuf, 50, 0);printf("服務端跟你說: ");printf("%s\n", recvBuf);}closesocket(sock);WSACleanup();system("pause");
}
不同的幾個點只有使用了 connect 連接服務器就沒了,難道你說不是嗎?
簡簡單單對吧?那就行,解決。
下面是演示示例:
注意 若使用devc復制代碼都報錯,則點擊編譯->編譯選項:
隨后在出現的窗口中添加如下參數: