linux 调用系统函数来实现 ATM 自动取款机功能 （进程间通信）

ATM取款机功能包含7个操作：
（1）开户
（2）销户
（3）存款
（4）取款
（5）查询
（6）转账
（7）退出
然后定义客户端和服务器端 进行在linux操作系统下 进程间的通信

注： 在linux控制台下按一下顺序链接

server:
gcc server.c bank.c -o server
client:
gcc client.c bank.c -o client
open:
gcc open.c bank.c dao.c -o open

然后先运行./server

再运行./client

 

 

client.c

 

/* 客户端*/
#include <stdio.h>
#include "bank.h"
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

static int msgid1;//定义两个接受消息队列的id的变量
static int msgid2;
//获取消息队列函数,
void getID(){
    msgid1 = msgget(key1,0);
    if(msgid1 == -1){
        perror("获取消息队列1失败");
        exit(-1);
    }
    msgid2 = msgget(key2,0);
    if(msgid2 == -1){
        perror("获取消息队列2失败");
        exit(-1);
    }
}
//开户函数
void createUser(){
    struct Account acc;
    printf("请输入用户名:\n");
    scanf("%s",acc.name);
    printf("请输入密码:\n"); 
    scanf("%s",acc.password);
    printf("请输入金额:\n");
    scanf("%lf",&acc.balance);
    struct Msg msg = {M_OPEN,acc};
    //获取消息队列
    getID();
    //将消息发送到消息队列1中
    msgsnd(msgid1,&msg,sizeof(msg.acc),0);
    //接受消息队列2中的消息
    msgrcv(msgid2,&msg,sizeof(msg.acc),0,0);
    if(msg.mtype == M_SUCCESS){
        printf("开户成功！\n");
        printf("Your ID is : %d\n",msg.acc.id);
        printf("Your name is : %s\n",msg.acc.name);
        printf("Your deposit is : %.2lf RMB\n",msg.acc.balance);
    }
    else{
        printf("开户失败！\n");
    }
}
//销户
void destroyUser(){
   struct Account acc;
   printf("请输入销毁账户的ID号(注账户有余额时不能销毁)：");
   scanf("%d",&acc.id);
   printf("请输入销毁账户的密码：");
   scanf("%s",acc.password);
   struct Msg msg = {M_DESTROY,acc};
   getID();
   msgsnd(msgid1,&msg,sizeof(msg.acc),0);
   msgrcv(msgid2,&msg,sizeof(msg.acc),0,0);
   if(msg.mtype == M_SUCCESS){
        printf("销毁账户成功\n");
   }
   else{
       printf("销毁账户失败\n");
       printf("您的账户ID和密码输入错误或您的账户存在余额\n");
   }
}
//存钱
void saveMoney(){
   struct Account acc;
   printf("请输入存款账户的ID号：");
   scanf("%d",&acc.id);
   printf("请输入存款账户的密码：");
   scanf("%s",acc.password);
   printf("请输入存款金额：");
   scanf("%lf",&acc.balance);
   struct Msg msg = {M_SAVE,acc}; 
   getID();
   msgsnd(msgid1,&msg,sizeof(msg.acc),0);
   msgrcv(msgid2,&msg,sizeof(msg.acc),0,0);
   if(msg.mtype == M_SUCCESS){
       printf("存款成功\n");
       printf("Your ID is : %d\n",msg.acc.id);
       printf("Your name is : %s\n",msg.acc.name);
       printf("Your deposit is : %.2lf RMB\n",msg.acc.balance);
   }
   else{
      printf("存款失败\n");
      printf("账户ID或密码错误\n");
   }
}
//取钱
void getMoney(){
   struct Account acc;
   printf("请输入取款账户的ID号：");
   scanf("%d",&acc.id);
   printf("请输入取款账户的密码：");
   scanf("%s",acc.password);
   printf("请输入要取款的金额：");
   scanf("%lf",&acc.balance);
   struct Msg msg = {M_TAKE,acc};
   getID();
   msgsnd(msgid1,&msg,sizeof(msg.acc),0);
   msgrcv(msgid2,&msg,sizeof(msg.acc),0,0);
   if(msg.mtype == M_SUCCESS){
     printf("取款成功\n");
     printf("Your ID is : %d\n",msg.acc.id);
     printf("Your name is : %s\n",msg.acc.name);
     printf("Your deposit is : %.2lf RMB\n",msg.acc.balance);
   }
   else{
     printf("取款失败\n");
     printf("账户ID和密码输入错误 或 取款金额大于银行账户金额\n");
   }
}
//查询
void checkMoney(){
   struct Account acc;
   printf("请输入您账户的ID号：");
   scanf("%d",&acc.id);
   printf("请输入您账户的密码：");
   scanf("%s",acc.password);
   struct Msg msg = {M_QUERY,acc};
   getID();
   msgsnd(msgid1,&msg,sizeof(msg.acc),0);
   msgrcv(msgid2,&msg,sizeof(msg.acc),0,0);
   if(msg.mtype == M_SUCCESS){
       printf("查询操作成功\n");
       printf("您银行卡ID号为：%d\n",msg.acc.id);
       printf("您的用户名是：%s\n",msg.acc.name);
       printf("您账户中所剩的余额是：%.2lf\n",msg.acc.balance);
   }
   else{
       printf("账户id和密码输入错误\n");
   }
 
}
//转账
void moveMoney(){
   struct Account acc;
   printf("请输入您账号的ID号：");
   scanf("%d",&acc.id);
   printf("请输入您账户的密码：");
   scanf("%s",acc.password);
   struct Msg msg = {M_TRANSF,acc};
   msgsnd(msgid1,&msg,sizeof(msg.acc),0);
   printf("请输入要转入账户的ID：");
   scanf("%d",&acc.id);
   printf("请输入你要转入账号的金额:");
   scanf("%lf",&acc.balance);
   msg.acc = acc;
   msgsnd(msgid1,&msg,sizeof(msg.acc),0);
   msgrcv(msgid2,&msg,sizeof(msg.acc),0,0);
   if(msg.mtype == M_SUCCESS){
      printf("转账成功\n");
      printf("Your ID is : %d\n",msg.acc.id);
      printf("Your name is : %s\n",msg.acc.name);
      printf("Your deposit is : %.2lf RMB\n",msg.acc.balance);
   }
   else{
      printf("转账失败,请重试\n");
   }
}

//客户端界面
void mainPage(){
    while(1){
        printf("  欢迎使用迷你ATM机\n");
        printf("---------------------\n");
        printf("[1] 开户");
        printf("      [2] 销户\n");
        printf("[3] 存钱");
        printf("      [4] 取钱\n");
        printf("[5] 查询");
        printf("      [6] 转账\n");
        printf("[0] 退出\n");
        printf("---------------------\n");
        printf("请选择:\n");
        int num = 0;
        scanf("%d",&num);
        switch(num){
            case 1:createUser();break;
            case 2:destroyUser();break;
            case 3:saveMoney();break;
            case 4:getMoney();break;
            case 5:checkMoney();break;
            case 6:moveMoney();break;
            case 0:printf("谢谢使用，再见！\n");return ;
            default:printf("输入错误\n");
        }
    }
}
int main(){
    mainPage();
    return 0;
}

 

bank.c

//对头文件中的变量进行定义
#include "bank.h"
struct Msg msgResult ={};
const int key1 = 0x12345678;
const int key2 = 0x23456789;

 

dao.c

#include "dao.h"
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//定义一个文件来存储帐号
const char* ID_FILE = "./dataBase/id.dat"; 
static int x = 100000;
int moneyTransf(struct Account acc,struct Account accResult){
    struct Account accMove;
    char filename[40]={"./dataBase/"};
    sprintf(filename,"./dataBase/%d.dat",acc.id);//为每个帐号建立一个文件
    if(access(filename,F_OK) == -1){  //是否存在这个文件
        printf("文件不存在\n");
        return -1;
    }  
    int fd = open(filename,O_RDWR,0600);
    if(fd == -1){
        perror("查询失败");
        return -1;
    }
    if(read(fd,&accMove,sizeof(accMove)) < 0){
        return -1;
    }
    if(accMove.balance < accResult.balance){
        return -1;
    }
    if(accMove.id == acc.id && strcmp(accMove.password,acc.password) == 0){
         msgResult.acc.id = accMove.id;
         strcpy(msgResult.acc.password,acc.password);
         strcpy(msgResult.acc.name,accMove.name);
         msgResult.acc.balance = accMove.balance - accResult.balance;
    }else{
      perror("账户ID和密码不匹配");
      return -1;
    }
    sprintf(filename,"./dataBase/%d.dat",accResult.id);//为每个帐号建立一个文件
    if(access(filename,F_OK) == -1){  //是否存在这个文件
        printf("文件不存在\n");
        return -1;
    }  
    int fp = open(filename,O_RDWR,0600);
    if(fp == -1){
        perror("查询失败");
        return -1;
    }
    if(read(fp,&accMove,sizeof(accMove)) < 0){
        return -1;
    } 
    if(accMove.id == accResult.id){
        accMove.balance += accResult.balance; 
        lseek(fp,0,SEEK_SET);
        write(fp,&accMove,sizeof(accMove));
        lseek(fd,0,SEEK_SET);
        write(fd,&msgResult.acc,sizeof(msgResult.acc));
    }else{
      perror("账户ID和密码不匹配");
      return -1;
    }

    close(fd);
    close(fp);
    //printf("创建用户成功\n");
    return 0;

}

int Query(struct Account acc){
    struct Account accMove;
    char filename[40]={"./dataBase/"};
    sprintf(filename,"./dataBase/%d.dat",acc.id);//为每个帐号建立一个文件
    if(access(filename,F_OK) == -1){  //是否存在这个文件
        printf("文件不存在\n");
        return -1;
    }  
    int fd = open(filename,O_RDWR,0600);
    if(fd == -1){
        perror("查询失败");
        return -1;
    }
    if(read(fd,&accMove,sizeof(accMove)) < 0){
        return -1;
    }
    if(accMove.id == acc.id && strcmp(accMove.password,acc.password) == 0){
         msgResult.acc.id = accMove.id;
         strcpy(msgResult.acc.name,accMove.name);
         msgResult.acc.balance = accMove.balance;
    }else{
      perror("账户ID和密码不匹配");
      return -1;
    }
    close(fd);
    //printf("创建用户成功\n");
    return 0;
    
}
int takeMoney(struct Account acc){  //取款操作
    struct Account accMove;
    char filename[40]={"./dataBase/"};
    sprintf(filename,"./dataBase/%d.dat",acc.id);//为每个帐号建立一个文件
    if(access(filename,F_OK) == -1){  //是否存在这个文件
        printf("文件不存在\n");
        return -1;
    }  
    int fd = open(filename,O_RDWR,0600);
    if(fd == -1){
        perror("取款失败");
        return -1;
    }
    if(read(fd,&accMove,sizeof(accMove)) < 0){
        return -1;
    }
    if(accMove.id == acc.id && strcmp(accMove.password,acc.password) == 0){
        if(accMove.balance-acc.balance < -0.01){
           printf("所取余额大于存款金额\n");
           return -1;
        }
        accMove.balance -= acc.balance;
        lseek(fd,0,SEEK_SET);
        write(fd,&accMove,sizeof(accMove));
        msgResult.acc.id = accMove.id;
        strcmp(msgResult.acc.name,accMove.name);
        msgResult.acc.balance = accMove.balance;
    }else{
      perror("账户ID和密码不匹配");
      return -1;
    }
    close(fd);
    //printf("创建用户成功\n");
    return 0;
}
int putMoney(struct Account acc){  //存款操作
    struct Account accMove;
    char filename[20]={"./dataBase/"};
    sprintf(filename,"./dataBase/%d.dat",acc.id);//为每个帐号建立一个文件
    if(access(filename,F_OK) == -1){  //是否存在这个文件
        printf("文件不存在\n");
        return -1;
    }  
    int fd = open(filename,O_RDWR,0600);
    if(fd == -1){
        perror("存款失败");
        return -1;
    }
    if(read(fd,&accMove,sizeof(accMove)) < 0){
        return -1;
    }
    if(accMove.id == acc.id && strcmp(accMove.password,acc.password) == 0){
        accMove.balance += acc.balance;
        lseek(fd,0,SEEK_SET);
        write(fd,&accMove,sizeof(accMove));
        msgResult.acc.id = accMove.id;
        strcmp(msgResult.acc.name,accMove.name);
        msgResult.acc.balance = accMove.balance;
    }else{
      perror("账户ID和密码不匹配");
      return -1;
    }
    close(fd);
    //printf("创建用户成功\n");
    return 0;
}



int destroyUser(struct Account acc){ //删除账户操作
    struct Account accMove;
    char filename[40]={"./dataBase/"};
    sprintf(filename,"./dataBase/%d.dat",acc.id);//为每个帐号建立一个文件
    if(access(filename,F_OK) == -1){  //是否存在这个文件
        return -1;
    }  
    int fd = open(filename,O_RDWR,0600);
    if(fd == -1){             // 读取文件失败
        perror("删除帐户文件失败");
        return -1;
    }
    if(read(fd,&accMove,sizeof(accMove)) < 0){ //读取账户内容失败
        return -1;
    }
    if(accMove.balance > 0.01){            //账户存在余额，无法销户
       perror("账户存在余额，无法销户");
       return -1;
    }
    if(accMove.id == acc.id && strcmp(accMove.password,acc.password) == 0){
       remove(filename);
    }else{
      perror("账户ID和密码不匹配");
      return -1;
    }
 
    close(fd);
    //printf("创建用户成功\n");
    return 0;
}

int get_id(){  //获得ID号
   if(access(ID_FILE,F_OK)){
        int fd = open(ID_FILE,O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL,0600);
        if(fd == -1){
            perror("文件打开失败");
            return -1;
        }
        write(fd,&x,sizeof(x));//写入文件
        close(fd);
        return x;
   }
   int fd = open(ID_FILE,O_RDWR);
   if(fd == -1){
        perror("文件打开失败");
        return -1;
   }
   read(fd,&x,sizeof(x));
   return x;
}

//生成不重复的帐号
int generator_id(){
    if(access(ID_FILE,F_OK)){//判断文件是否存在，不存在返回-1
        //不存在就创建
        int fd = open(ID_FILE,O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL,0600);
        if(fd == -1){
            perror("文件打开失败");
            return -1;
        }
        write(fd,&x,sizeof(x));//写入文件
        close(fd);
        return x;
    }
    //如果文件存
    int fd = open(ID_FILE,O_RDWR);
    if(fd == -1){
        perror("文件打开失败");
        return -1;
    }
    //将文件中的数值读到x中
    read(fd,&x,sizeof(x));
    x++;//保证帐号唯一
    //将读写位置置到文件开始头
    lseek(fd,0,SEEK_SET);
    //再将x的值写到文件中，覆盖原来的x
    write(fd,&x,sizeof(x));
    close(fd);
    return x;
}




//将一个新帐号 存到文件中
int createUser(struct Account acc){
    char filename[40]={"./dataBase/"};
    sprintf(filename,"./dataBase/%d.dat",acc.id);//为每个帐号建立一个文件
    int fd = open(filename,O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL,0600);
    if(fd == -1){
        perror("创建帐户文件失败");
        return -1;
    }
    if(write(fd,&acc,sizeof(acc)) < 0){
        return -1;
    }
    close(fd);
    msgResult.acc.id = acc.id;
    strcpy(msgResult.acc.name,acc.name);
    msgResult.acc.balance = acc.balance;
    //printf("创建用户成功\n");
    return 0;
}

 

open.c

/*开户*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include "bank.h"
#include "dao.h"
int main(){
    int msgid1 = msgget(key1,0);
    if(msgid1 == -1){
        perror("获取消息队列1失败");
        printf("服务器启动失败");
        exit(-1);
    }
    int msgid2 = msgget(key2,0);
    if(msgid2 == -1){
        perror("获取消息队列2失败");
        printf("服务器启动失败");
        exit(-1);
    }
    //获取到消息队列之后，开始接受消息
    while(1){
        struct Msg msg;//存储消息信息的结构体
        struct Account accMove,accResult;//存储帐户信息
        //首先从客户那里收取消息队列1的信息 msgrcv 函数
        if(msgrcv(msgid1,&msg,sizeof(msg.acc),0,0) <=0 ){
            break;
        }
        //如果接受到了消息,根据消息的不同类型进行不同的操作
        if(msg.mtype == M_OPEN){//如果类型是开户
            int id = generator_id();
            accMove = msg.acc;
            accMove.id = id;
            if(createUser(accMove)==-1){
                printf("开户失败");
                msgResult.mtype = M_FAILED;//将消息类型置成失败
            }
            else{
                printf("开户成功");
                msgResult.mtype = M_SUCCESS;
            }
            msgsnd(msgid2,&msgResult,sizeof(msgResult.acc),0);//将消息由消息队列2发送给客户端
            //执行开户的操作
            //给用户分配帐号，将用户信息记录在文件中。
        }
        //最后把消息发过去，这时候消息的类型应该是两种情况M_SUCESS
        //或者是M_FAILED 
        else if(msg.mtype == M_DESTROY){
            accMove = msg.acc;
            if(destroyUser(accMove)==-1){
                printf("销户失败");
                msgResult.mtype = M_FAILED;//将消息类型置成失败
            }
            else{
                printf("销户成功");
                msgResult.mtype = M_SUCCESS;
            }
            msgsnd(msgid2,&msgResult,sizeof(msgResult.acc),0);//将消息由消息队列2发送给客户端
        }
        else if(msg.mtype == M_SAVE){
            accMove = msg.acc;
            if(putMoney(accMove)==-1){
                printf("存款失败");
                msgResult.mtype = M_FAILED;//将消息类型置成失败
            }
            else{
                printf("存款成功");
                msgResult.mtype = M_SUCCESS;
            }
            msgsnd(msgid2,&msgResult,sizeof(msgResult.acc),0);//将消息由消息队列2发送给客户端
        }
        else if(msg.mtype == M_TAKE){
            accMove = msg.acc;
            if(takeMoney(accMove)==-1){
                printf("取款失败");
                msgResult.mtype = M_FAILED;//将消息类型置成失败
            }
            else{
                printf("取款成功");
                msgResult.mtype = M_SUCCESS;
            }
            msgsnd(msgid2,&msgResult,sizeof(msgResult.acc),0);//将消息由消息队列2发送给客户端
        }
        else if(msg.mtype == M_QUERY){
            accMove = msg.acc;
            if(Query(accMove)==-1){
                printf("查询失败");
                msgResult.mtype = M_FAILED;//将消息类型置成失败
            }
            else{
                printf("查询成功");
                msgResult.mtype = M_SUCCESS;
            }
            msgsnd(msgid2,&msgResult,sizeof(msgResult.acc),0);//将消息由消息队列2发送给客户端
        }
        else if(msg.mtype == M_TRANSF){
            accMove = msg.acc;
            if(msgrcv(msgid1,&msg,sizeof(msg.acc),0,0) <=0 ){
                msgResult.mtype = M_FAILED;
            }
            else {
                accResult = msg.acc;
                if(moneyTransf(accMove,accResult)==-1){
                    printf("转账失败");
                    msgResult.mtype = M_FAILED;//将消息类型置成失败
                }
                else{
                    printf("转账成功");
                    msgResult.mtype = M_SUCCESS;
                }
            }
            msgsnd(msgid2,&msgResult,sizeof(msgResult.acc),0);//将消息由消息队列2发送给客户端
        }
        
    }
    return 0;
}

 

server.c

//ATM的服务器端
#include "bank.h"
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

//首先需要创建两个全局存储消息队列的id的变量
static int msgid1;
static int msgid2;
//写一个函数，用来创建两个消息队列,用到msgget函数
void init(){
    //msgget函数，第一个参数是键值，bank.h中有
    //IPC_CREAT表示没有此消息队列则创建，
    //IPC_EXCL表示如果队列存在，则提示错误
    //0666是给此消息队列对象添加一些权限设置，类似文件系统
    //创建消息队列1
    msgid1 = msgget(key1,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);
    if(msgid1 == -1){
        perror("消息队列1创建失败"),exit(-1);
    }
    printf("消息队列1创建成功\n");
    //创建消息队列2
    msgid2 = msgget(key2,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);
    if(msgid2 == -1){
        perror("消息队列2创建失败");
        exit(-1);
    }
    printf("消息队列2创建成功\n");
}
//启动服务函数，用来创建子进程来执行用户不同的选择的结果
void start(){
    printf("服务器正在启动..\n");
    sleep(2);
    //创建子进程
    pid_t open_pid = vfork();
    if(open_pid == -1){
        perror("vfork failed");
        exit(-1);
    }
    else if(open_pid == 0){//进入子进程
        //printf("in child process\n");
        execl("open","open",NULL);//不再和父进程共用代码段
    }
    else{
        printf("正在等待客户端选择..\n");
        waitpid(open_pid,0,0);//阻塞，等待子进程结束
        //printf("in parent process\n");
    }
}

void sig_exit(int signo){
    printf("服务器正在关闭..\n");
    sleep(2);
    if(msgctl(msgid1,IPC_RMID,NULL) == -1){
        perror("消息队列1删除失败\n");
        exit(-1);
    }
    else{
        printf("消息队列1删除成功\n");
    }
    if(msgctl(msgid2,IPC_RMID,NULL) == -1){
        perror("消息队列2删除失败\n");
        exit(-1);
    }
    else{
        printf("消息队列2删除成功\n");
    }
    printf("服务器成功关闭\n");
    exit(0);//直接结束程序
    
}
int main(){
    //我们退出服务器用一个信号处理函数来实现
    printf("退出服务器请按CTRL+C\n");//发送SIGINT信号
    signal(SIGINT,sig_exit);//自定义信号处理函数,进行退出操作
    //做好了善后工作，我们从头开始启动服务器
    //创建消息队列
    init();
    //启动服务
    
    start();
    return 0;
}

 

bank.h

//客户端和服务器端共用的头文件
#ifndef BANK_H_
#define BANK_H_
//声明两个key值，用来给消息队列用,这两个key在另一个文件中定义

extern const int key1;//客户端向服务器发送消息队列的键值key
extern const int key2;//服务器向客户端发送的

//消息类型 定义为各种宏 方便处理
#define M_OPEN 1//代表开户类型
#define M_DESTROY 2 //销户
#define M_SAVE 3 //存钱
#define M_TAKE 4 //取钱
#define M_QUERY 5 //查询
#define M_TRANSF 6 //转账
#define M_SUCCESS 7 //处理成功
#define M_FAILED 8 //处理失败

//包含帐户信息的帐户结构体
struct Account{
    int id;//帐号
    char name[10];//用户名
    char password[10];//密码
    double balance;//金额
};

//消息的结构体
struct Msg{
    long  mtype;//消息的类型
    struct Account acc;//帐户的信息结构体
};
extern struct Msg msgResult;
#endif

 

dao.h

 

//数据对象的存储
#ifndef DAO_H_
#define DAO_H_
#include "bank.h"
//生成不重复的帐号
int generator_id();
//将新帐号添加到文件中,为开户服务
int createUser(struct Account acc);
//销户功能
int destroyUser(struct Account acc);
//存钱功能
int saveMoney(struct Account acc,struct Account *p);
//取钱功能
int getMoney(struct Account acc,struct Account *p);
//查询余额功能
int checkMoney(struct Account acc,struct Account *p);
//转账功能
int moveMoney(struct Account acc1,struct Account acc2,struct Account *p);
#endif