[多线程通信程序]C++基于Socket的一款多人在线通信程序

废话不多说，先上图。

进入正题：最近闲着无聊，想起来在初二时用VB写的一个局域网多人聊天室。当时用的是Winsock，然后写出来给同学上信息课用，其实也没啥用啊。

今天下午突发奇想，打算用C++实现这一功能。去百度了一下相关资料，才发现C++的socket是真的麻烦。。。。。。（或许是我太菜了）于是于是于是，我很认真地开始学习（Copy）。找了好久都没找到符合我意思的模板，而且突然发现如果要多人同时在线聊天的话，好像还要多线程来着,,ԾㅂԾ,,。于是我开始很认真的学习（别说了，是真的开始学习）。具体的socket原理请点我

经过了一个下午的学习（Copy），我终于大致清楚了socket的工作原理，以及整个通信程序的大致思路。（引用一下某大佬博客的原文ε=ε=ε=┏(゜ロ゜;)┛）

我们编程应首先确定你需要的功能即你需要实现的“方法”，如socket套接字中对端口号的设置，对IP地址的设置，对阻塞模式的设置，对其他客户端的监听和接收，以及各种错误信息的设置和反馈。而在网络编程多人聊天室的编码过程中，我经过多次的尝试和总结以后，理出了一个大概的思路——即首先封装socket套接字，然后按逻辑封装其他的功能类。

不过我还是搞了好久。。。。。。我还是来总结一下我遇到的问题吧。

首先是编译的问题。虽然我之前用的都是VC，但是这次我是用Dev-c++开的工程。于是在编译的时候遇到了几个神奇的问题。后来浏览了几个大佬的博客，发现Dev-c++要自己配置编译参数。总结一下，如果要用Winsock.h的话，需要在链接器里面加入-lwsock32才能用（在工程属性->参数->链接器里面）。还有一个问题，就是用thread的话，需要在编译参数内加上-std=c++11，不然也会编译错误。（用VC的请自动忽略上面这段话）

然后先放个代码吧。。。写的不好请见谅(●'◡'●)

服务端头文件（Server.h）

#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS 
#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#ifndef _H_H_
#define _H_H_
#include <thread>
#include <iostream>
#include <string>
#include <WinSock2.h>
#include <stdlib.h>
#pragma  comment(lib,"ws2_32.lib")
using namespace std;
static struct MyStruct
{
	SOCKET sock;
	int empt;
}soc[4];
class Server
{
public:
	Server();
	~Server();
	static void Work(int id);
private:
	SOCKET s;
};
#endif

服务端（Server.cpp）

#include "Server.h"
Server::Server()
{
	WSADATA wsadata;
	WORD v = MAKEWORD(2, 2);
	if (::WSAStartup(v, &wsadata)<0) {cout<<"Failed to start server!"<<endl; system("pause"); exit(0);}
	s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	sockaddr_in sin;
	sin.sin_family = AF_INET;
	//服务器监听的端口和自己的IP
	sin.sin_port = htons(13574);
	sin.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
	if (::bind(s,(LPSOCKADDR)&sin,sizeof(sin))==SOCKET_ERROR) return;
	if (::listen(s,5)==SOCKET_ERROR) return; cout<<"The server has been started!"<<endl;
	while (true)
	{
		int i;
		for (i=0; i<100; i++)
			if (soc[i].empt==0) {soc[i].empt = 1; break;}
		sockaddr_in re; int n = sizeof(re);
		soc[i].sock = ::accept(s,(SOCKADDR*)&re,&n);
		if (soc[i].sock==INVALID_SOCKET) return;
		cout<<"New client => "<<soc[i].sock<<endl;
		std::thread t(Work,i); t.detach();
	}
	closesocket(s);
}
Server::~Server() {::WSACleanup();}
void Server::Work(int id)
{
	char Msg[] = "Server => Welcome! Press [Esc] to edit your message, then press [Enter] to send!";
	::send(soc[id].sock,Msg,strlen(Msg),0);
	while (true)
	{
		char buff[1024];
		int nR = ::recv(soc[id].sock, buff, 1025, 0);
		if (nR>0)
		{
			buff[nR] = '\0';
			cout<<"Received :"<<buff<<" (id:"<<soc[id].sock<<")"<<endl;
			for (int i=0; i<100; i++)
				if (soc[i].empt) ::send(soc[i].sock,buff,strlen(buff),0);
		}
		else
		{
			cout<<"Client => "<<soc[id].sock<<" logout!"<<endl;
			closesocket(soc[id].sock);
			soc[id].empt = 0; return;
		}
	}
}
int main() {Server server; return 0;}

接下来是客户端（Client.cpp）

#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
#include <thread>
#include <string>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "TextColor.h"
#define KEY_DOWN(VK_NONAME) ((GetAsyncKeyState(VK_NONAME) & 0x8000) ? 1:0)
#pragma comment (lib,"ws2_32.lib")
using namespace std;
SOCKET s;
int Status=0;
char Name[100000],MyIP[100];
void GetMessege()
{
	char buff[1024];
	while (true)
	{
		int nR = recv(s,buff,1025,0); while (Status);
		if (nR>0)
		{
			buff[nR] = '\0';
			cout<<BLUE<<buff<<WHITE<<endl;
		}
		else if (nR<0) break;
	}
}
bool GetLocalIP(char* ip)
{
	WSADATA wsadata;
	int ret=WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsadata);
	if (ret!=0) return false; char hostname[256];
	ret=gethostname(hostname,sizeof(hostname));
	if (ret==SOCKET_ERROR) return false;
	HOSTENT* host=gethostbyname(hostname);
	if (host==NULL) return false;
	strcpy(ip,inet_ntoa(*(in_addr*)*host->h_addr_list));
	return true;
}
int main()
{
	if (!GetLocalIP(MyIP)) {cout<<RED<<"Unknown Error!"<<endl; system("pause"); return 0;}
	WSADATA wsadata; WORD v=MAKEWORD(2, 2);
	if (::WSAStartup(v,&wsadata)<0) {cout<<RED<<"Unknown Error!"<<endl; system("pause"); return 0;}
	s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	sockaddr_in sin;
	sin.sin_family = AF_INET;
	//对应服务器的端口和服务器的IP
	sin.sin_port = htons(13574);
	sin.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
	if (::connect(s,(SOCKADDR*)&sin,sizeof(sin))<0)
	{
		cout<<RED<<"Can't connect to the Server!"<<endl;
		system("pause"); return 0;
	}
	cout<<GREEN<<"Connect to the server successfully!"<<endl;
	while (true)
	{
		cout<<WHITE<<"Please input your name:"; gets(Name);
		if (strlen(Name)>20) cout<<RED<<"Your name should be less than 20 characters."<<endl;
		else break;
	}
	system("cls");
	cout<<RED<<"             ---===Welcome===---"<<WHITE<<endl;
	thread t(GetMessege); t.detach();
	while (true)
	{
		Sleep(1000); while (!Status) if (KEY_DOWN(27)) Status^=1;
		char Msg[100000],SendMsg[1100]=""; strcat(SendMsg,Name);
		strcat(SendMsg,"("); strcat(SendMsg,MyIP); strcat(SendMsg,")");
		strcat(SendMsg," => "); setbuf(stdin,NULL);
		while (true)
		{
			cout<<WHITE<<"Input:"; gets(Msg);
			if (strlen(Msg)>1000) cout<<RED<<"Your message should be less than 1000 characters."<<endl;
			else break;
		}
		strcat(SendMsg,Msg); ::send(s,SendMsg,strlen(SendMsg),0); Status^=1;
	}
	closesocket(s); WSACleanup();
	return 0;
}

这里用到了一个设置输出内容颜色的头文件（TextColor.h）

#pragma once
#include <iostream>
#include <windows.h>
inline std::ostream& BLUE(std::ostream &s)
{
	HANDLE hStdout = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); 
	SetConsoleTextAttribute(hStdout, FOREGROUND_BLUE|FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_INTENSITY);
	return s;
}
inline std::ostream& RED(std::ostream &s)
{
	HANDLE hStdout = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); 
	SetConsoleTextAttribute(hStdout,FOREGROUND_RED|FOREGROUND_INTENSITY);
	return s;
}
inline std::ostream& GREEN(std::ostream &s)
{
	HANDLE hStdout = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); 
	SetConsoleTextAttribute(hStdout,FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_INTENSITY);
	return s;
}
inline std::ostream& YELLOW(std::ostream &s)
{
	HANDLE hStdout = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); 
	SetConsoleTextAttribute(hStdout,FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_RED|FOREGROUND_INTENSITY);
	return s;
}
inline std::ostream& WHITE(std::ostream &s)
{
	HANDLE hStdout = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); 
	SetConsoleTextAttribute(hStdout,FOREGROUND_RED|FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_BLUE);
	return s;
}

struct color{
	color(WORD attribute):m_color(attribute){};
	WORD m_color;
};
template <class _Elem, class _Traits>
std::basic_ostream<_Elem,_Traits>& operator<<(std::basic_ostream<_Elem,_Traits>& i, color& c)
{
	HANDLE hStdout=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); 
	SetConsoleTextAttribute(hStdout,c.m_color);
	return i;
}

以上是完整的代码，这里再提一下整个工程中遇到的问题。

最大的问题还是输入消息的问题，一开始是无限循环读入的，后来发现：如果在输入过程中接收到服务器发来的消息，打印出来的话会在输入的后面，格式都乱了。后来想了几个办法解决，一是可以在用户按下回车后再把之前接收到的消息打印出来，二是可以设定一个特殊按键，按下后可以进入挂起状态，然后用户输入信息（此过程中不会接受消息），在用户按下回车后发送后，就将此过程中接收到的消息打印出来。仔细考虑了一下，觉得还是第二种方法比较好，于是就用了Esc键作为输入键。

最后总结一下此程序还存在的BUG：

1.用户输入自己名称或者消息时，我是用gets读入的（不用我说了，gets的漏洞大家都知道吧）。这个漏洞不想改了（才不会告诉你是我懒）。
2.用户没有在输入状态时，如果随便按键盘，然后按了个回车，[Esc]进入输入状态的时候就会把乱按的消息发出去。（这个东西怪我学识浅薄，即使清空了输入缓冲区还是会发出去，如果读者有什么更好的解决方法，请在评论中写下，博主感激不尽！！！(ಥ _ ಥ)）

毕竟我只是个高一的蒟蒻。。。程序写得不咋滴，起码也算是个入门的教程吧。。。。。。