TCPIP大作业-基于TCP的网络通信编程C语言版(江南大学)

TCP/IP协议编程大作业课题名称基于TCP的网络通信专业计算机科学与技术班级计算机1206学号1030412612学生姓名王成义物联网工程学院摘要此TCP/IP课程设计实现了基于TCP的客户/服务器通信程序，具体实验过程通过有连接服务为主体，无连接服务为辅并利用事件对象I/O管理来实现。

客户机具有注册，登陆，单聊，私聊，在线人数列表，退出等功能。

目录一、总体设计 (4)1、基本通信协议选取 (4)2、通信过程设计 (4)3、通信过程数据包设计 (4)4、程序流程图 (5)二、客户端程序 (6)1、功能： (6)2、原理： (6)3、程序清单 (6)三、服务器端程序 (19)1、功能： (19)2、原理： (19)3、程序清单： (19)四、运行结果 (35)1、服务器端截图 (35)2、客户端截图 (37)一、总体设计1、基本通信协议选取TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。

TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。

通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。

而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。

TCP对应的是可靠性要求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。

本次实验基于TCP/IP协议利用事件对象I/O管理实现基本的聊天功能，包括注册，登录，群聊，私聊及在线人数统计。

2、通信过程设计2.1客户端设计a.本地服务器主要功能：1）接收远程服务器转发的消息并显示消息。

b.本地客户端主要功能：1）发送建立TCP连接的请求操作；2）发送注册信息，登陆消息及退出请求；3）发送群聊消息，私聊消息，在线人数统计及退出请求。

2.2服务器端设计a.远程服务端主要功能：1）监听客户端的连接请求；2）提供注册服务，验证登陆请求和验证功能；3）查看在线人数，发送在线状态；4）发送群聊消息及私聊消息。

3、通信过程数据包设计3.1客户端数据包设计：‘3’user(用户名) ‘@’3.2服务端数据包设计：a.注册应答：‘00’—注册成功‘01’—注册失败—用户名已存在b.登陆应答：‘10’—登陆成功‘12’—用户名不存在‘11’—密码不正确‘1@’—该用户已登陆1)单聊：‘61’—单聊对象不在线‘50’—单聊对象在线‘60’—单聊对象不存在2)群聊：‘30’—广播消息‘31’—非正确用户的消息，不广播3)在线人数：‘40’—显示当前在线人数并发给查询客户4、程序流程图二、客户端程序1、功能：1.1注册：向服务器发送注册信息。

然后接收服务器返回的应答信息。

1.2登陆：向服务器发送登陆信息。

接收服务器返回的应答信息。

1.3聊天：登陆成功后,选择群聊或单聊进行聊天，选择在线用户可进行查询当前在线用户，选择退出可退出登录。

a.单聊：从在线用户中选择一个，与其单聊b.群聊：向所有在线的用户发送消息c.退出聊天：退出此次聊天，但不断开连接d.退出登陆，断开连接，退出时不需要发送下线信息，直接退出1.4面向连接的客户/服务器程序工作模型：2、原理：客户机在注册或登陆时首先和服务器连接，注册完或登陆失败断开连接，登陆成功不断开连接，使用send和recv发送接收数据，根据上述的数据报的定义，发送相应的数据报。

3、程序清单3.1客户端接收器（本地服务器）代码#include<WinSock2.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")#define DEFAULT_PORT 5051//FOR RECV#define BUFFER_LENGTH 1000void MySendMessage(SOCKET sSocket,char *response,int responseLen, struct sockaddr* cli,int cliLen);void main(){int iPort=DEFAULT_PORT;WSADATA wsaData;SOCKET sSocket,wchysSocket;int iLen,wchyiLen;int iSend;int iRecv;char send_buf[1000];char recv_buf[BUFFER_LENGTH];struct sockaddr_in ser,cli,wchy;printf("----------------------\n");printf("cServer Waiting\n");printf("----------------------\n");if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData)!=0){printf("Failed to load Winsock.\n");return;}sSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(sSocket==INVALID_SOCKET){printf("socket()Faild:%d\n",WSAGetLastError());return;}ser.sin_family=AF_INET;ser.sin_port=htons(iPort);ser.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);if(bind(sSocket,(LPSOCKADDR)&ser,sizeof(ser))==SOCKET_ERROR){printf("bind()Faild:%d\n",WSAGetLastError());return;}iLen=sizeof(cli);memset(recv_buf,0,sizeof(recv_buf));while(1){//接收数据包确定cli 表示 cli存有客户端发来的 ip和portiRecv=recvfrom(sSocket,recv_buf,BUFFER_LENGTH,0,(SOCKADDR*)&cli,&iLen);if(iRecv==SOCKET_ERROR){printf("recvfrom()Faild:%d\n",WSAGetLastError());return;}else if(iRecv==0) break;else{// 接收到了正确数据//printf("[+]%s\n",recv_buf);//控制信息的种类有00 01 10 11 12 20 21 30 31//00注册成功 01 注册失败 10登陆成功 11.12表示登陆失败 20表示一次成功会话 21表示错误会话 30表示成功推出 31表示错误推出switch(recv_buf[0]){case '0':if(recv_buf[1]=='0')printf("注册成功\n");else printf("注册失败\n");break;case '1':if(recv_buf[1]=='0'){printf("登陆成功\n");wchy.sin_family=AF_INET;wchy.sin_port=htons(5053);wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");wchysSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(wchysSocket==INVALID_SOCKET){printf("socket()Failed:%d\n",WSAGetLastError());return;}wchyiLen=sizeof(wchy);strcpy(send_buf,"##");MySendMessage(wchysSocket,send_buf,sizeof(send_buf),(struct sockaddr*)&wchy,wchyiLen);}else if(recv_buf[1]=='@'){printf("已经在其他地方登陆\n");wchy.sin_family=AF_INET;wchy.sin_port=htons(5053);wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");wchysSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(wchysSocket==INVALID_SOCKET){printf("socket()Failed:%d\n",WSAGetLastError());return;}wchyiLen=sizeof(wchy);strcpy(send_buf,"**");MySendMessage(wchysSocket,send_buf,sizeof(send_buf),(struct sockaddr*)&wchy,wchyiLen);}else{printf("登陆失败\n");wchy.sin_family=AF_INET;wchy.sin_port=htons(5053);wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");wchysSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(wchysSocket==INVALID_SOCKET){printf("socket()Failed:%d\n",WSAGetLastError());return;}wchyiLen=sizeof(wchy);strcpy(send_buf,"@@");MySendMessage(wchysSocket,send_buf,sizeof(send_buf),(struct sockaddr*)&wchy,wchyiLen);}break;case '2':printf("[群聊]%s\n",recv_buf+2);break;case '4':printf("在线用户列表：%s\n",recv_buf+2);break;case '5':printf("[单聊]");wchy.sin_family=AF_INET;wchy.sin_port=htons(5053);wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");wchysSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(wchysSocket==INVALID_SOCKET){printf("socket()Failed:%d\n",WSAGetLastError());return;}wchyiLen=sizeof(wchy);strcpy(send_buf,"%%");MySendMessage(wchysSocket,send_buf,sizeof(send_buf),(struct sockaddr*)&wchy,wchyiLen);printf("%s\n",recv_buf+2);break;case '6':if(recv_buf[1]=='0'){printf("单聊对象不存在\n");wchy.sin_family=AF_INET;wchy.sin_port=htons(5053);wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");wchysSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(wchysSocket==INVALID_SOCKET){printf("socket()Failed:%d\n",WSAGetLastError());return;}wchyiLen=sizeof(wchy);strcpy(send_buf,"^^");MySendMessage(wchysSocket,send_buf,sizeof(send_buf),(struct sockaddr*)&wchy,wchyiLen);}else if(recv_buf[1]=='1'){printf("单聊对象未在线\n");wchy.sin_family=AF_INET;wchy.sin_port=htons(5053);wchy.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");wchysSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(wchysSocket==INVALID_SOCKET){printf("socket()Failed:%d\n",WSAGetLastError());return;}wchyiLen=sizeof(wchy);strcpy(send_buf,"&&");MySendMessage(wchysSocket,send_buf,sizeof(send_buf),(struct sockaddr*)&wchy,wchyiLen);}break;}}}closesocket(sSocket);WSACleanup();}void MySendMessage(SOCKET sSocket,char *response,int responseLen, struct sockaddr* cli,int cliLen){int iSend;//int sendto ( socket s , const void * msg, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr * to , int tolen ) ;iSend=sendto(sSocket,response,responseLen,0,(SOCKADDR*)cli,cliLen);// iSend=sendto(sClient,send_buf,sizeof(send_buf),0,(struct sockaddr*)&ser,iLen);if(iSend==SOCKET_ERROR){printf("sendto()Failed.:%d\n",WSAGetLastError());}else if(iSend==0) ;else{//printf("sendto() succeeded !\n");//printf("----------------------\n");}}3.1客户端代码#include <winsock2.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")#define BUFFER_SIZE 1024void MySendMessage(SOCKET sSocket,char *response,int responseLen);int main(int argc, char **argv){WSADATA wsaData;sockaddr_in ser,cli;SOCKET sClient,wchysClient;int iLen,wchyiLen;int iRecv;char send_buf[1000];char recv_buf[BUFFER_SIZE];if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0){printf("WSAStartup()\n");return 0;}printf("手动连接模式中....\n");char szServer[256]; //连接的服务器地址，IP地址printf("请输入即将连接的服务器IP地址:");gets(szServer);ser.sin_family = AF_INET;ser.sin_port = htons(5050);ser.sin_addr.s_addr = inet_addr(szServer);char user[20],password[20];char str[100],str1[100],wchystr[100];bool hasLogin=false;//只能绑定一次，开始放在了循环里，555wchysClient=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(wchysClient==INVALID_SOCKET){printf("socket()Faild:%d\n",WSAGetLastError());return 0;} cli.sin_family=AF_INET;cli.sin_port=htons(5053);cli.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);if(bind(wchysClient,(LPSOCKADDR)&cli,sizeof(cli))==SOCKET_ERROR){printf("bind()Faild:%d\n",WSAGetLastError());return 0;}wchyiLen=sizeof(cli);memset(recv_buf,0,sizeof(recv_buf));sClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sClient == INVALID_SOCKET){printf("socket()\n");return 0;}if (connect(sClient, (sockaddr*)&ser, sizeof(ser)) == INVALID_SOCKET) {printf("socket()\n");return 0;}else{bool hasLogin=false;while(!hasLogin){printf("--------------------------------\n");printf("0.注册\n");printf("1.登陆\n");printf("2.退出\n");printf("请输入相应的数字:\n>");scanf("%s",&str);switch(str[0]){case '0':printf("用户名：");scanf("%s",user);printf("密码：");scanf("%s",password);strcpy(send_buf,"0");strcat(send_buf,user);strcat(send_buf,"@");strcat(send_buf,password);MySendMessage(sClient, send_buf, sizeof(send_buf));break;case '1':printf("用户名：");scanf("%s",user);printf("密码:");scanf("%s",password);strcpy(send_buf,"1");strcat(send_buf,user);strcat(send_buf,"@");strcat(send_buf,password);MySendMessage(sClient, send_buf, sizeof(send_buf));iRecv=recvfrom(wchysClient,recv_buf,BUFFER_SIZE,0,(SOCKADDR*)&cli,&wchyiLen);if(iRecv==SOCKET_ERROR){printf("recvfrom()Faild:%d\n",WSAGetLastError());return 0;}else if(iRecv==0) break;else{// 接收到了正确数据printf("recv:%s\n",recv_buf);}if(recv_buf[0]=='@'&&recv_buf[1]=='@'){hasLogin=0;system("cls");printf("登录失败！请重新登录或注册后登录^_^\n");}if(recv_buf[0]=='*'&&recv_buf[1]=='*'){hasLogin=0;system("cls");printf("已经在其他地方登陆\n");printf("登录失败！请重新选择用户登录或注册后登录^_^\n");}if(recv_buf[0]=='#'&&recv_buf[1]=='#'){hasLogin=1;system("cls");printf("登录成功^_^\n");bool wchyhasLogin=false;while(!wchyhasLogin){printf("--------------------------------\n");printf("0.群聊\n");printf("1.单聊\n");printf("2.在线用户\n");printf("3.退出\n");printf("请输入相应的数字:\n>");scanf("%s",&wchystr);switch(wchystr[0]){case '0':wchyhasLogin=1;printf("输入exit退出。