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1、Linux 操作系统与程序设计 课程设计 B 报告书姓名：学号：班级：专业：指导老师：郭玉华计算机学院时间：2013 年 7 月 5 日一、课程设计目的一、课程设计目的本次课设主要是为了加强对 Linux 系统下的编程的各种知识点的整合与灵活运用，让我们更加熟悉Linux 下的编程操作。重点在 Linux 下 socket 编程，了解 TCP、UDP 等协议的使用，并完成课设题目。二、课程设计的课程设计的实验环境实验环境硬件：PC 机两台以上软件：LINUX 系统 VIM 编译器, Fedora三、课程设计总体要求课程设计总体要求1在 LINUX 下实现网络聊天，包括公聊、一对多私聊等功能；2
2、实现客户端之间经网络传输文件；3保存聊天记录，以备必要时查询。系统功能系统功能系统主要实现 4 大聊天室功能：1.注册与登录系统2.公聊3.私聊4.文件传输模块调用关系模块调用关系各模块间调用关系如图 2-2 所示：注册（未注册用户入口）登录公聊私聊文件传输已注册用户入口图 2-2 各模块间调用关系功能需求与系统模块的关系实现原理实现原理 一、一、 注册、登陆实现原理注册、登陆实现原理 服务器端服务器端服务器端建立好 socket，等待连接，当客户端连接服务器，服务器接收连接，并接受客户端发送过来的消息，根据接收到的结构体所携带的协议来做相应的功能。服务器端启动后如图 3-1 所示：图 3-1
3、 服务器端界面1、注册：如果协议为 reg，则为客户端注册，首先将发送过来的结构体，提取用户名和密码，然后需要对用户名合法性检验，验证之后如果用户名合法则将用户信息保存到文件中，合法性的规则包括用户名不能重复和不能使用 all 等协议作为用户名，并且用户名和密码都不能为空。如果注册成功，服务器端发送一个消息给注册的客户端，同样将消息保存在一个结构体里。如果失败，也给客户端发送一个消息如“您输入的用户名不能为 all”或者“用户名 XX 已经存在” 。注册结果如图 3-2 所示。图 3-2 注册新用户2、登录：如果协议为 login，则将用户名和密码信息提取，再遍历存放用户信息文件里的用户名和密
4、码，直到验证成功为止，如果验证成功则对所有在线的用户发送一条消息：“提示 XX 用户登录成功” ；如果失败则只给登陆失败的客户端提示登录失败，并给出原因，如“用户名不存在”或者“用户名或者密码输入错误” ，并跳转到相应的代码执行其他功能，成功则等待发送客户端消息，失败则关闭 socket 并结束线程，如图 3-3 所示图 3-3 用户登录3、监听和踢出客户端：通过查看和修改绑定的 socket 和在线用户队列实现查看和踢出在线用户，提出用户后向被踢出用户发送相关信息，如图 3-4 所示。图 3-4 显示当前在线用户这里从服务器端发回给客户端的消息使用 sprintf 到一个字符串来发送。客户端
5、客户端客户端的输入和消息的显示要使用 2 个终端，一个 client,一个是 Display。Client 终端为输入的界面，在这个界面里，新建一个线程来接受服务器端发来的消息，再添加时间信息，并将这些信息写入文件，然后给 Display 进程发送一个消息，Display 进程接到消息，就去读取文件，并将这些数据显示在 Display 终端。 打开客户端 Display 终端界面，用 lseek 将内部指针指向文件末尾，等待 Client 终端里的线程将消息写入文件。一旦有消息过来，就去文件里读取数据并打印在 Display 终端。打开客户端 Client 终端界面，有 3 个菜单，一个注册、
6、一个登陆、一个退出，选择相应项即可进行相关操作，注册和登录如图服务器端客户端发送给服务器端使用的协议：服务器端客户端发送给服务器端使用的协议：1、all$msg，为给所有人发送消息。2、直接输入 view$获得在线用户列表。3、who$msg，给用户名为“who”的用户发送私聊消息。4、trans$who$filename 将文件传输给 who。5、reg 为注册。6、login 为登陆。私聊实现原理私聊实现原理 一、一、 客户端客户端可以使用 who$msg 的形式发送私聊信息，意味着，这个消息是发送给 who 的。或者，先使用 who$来切换到发送私聊消息，这个时候，你不需要加上协议，即可
7、给 who 这个用户发送消息，如图 3-7、图 3-8 所示：图 3-7 e 向 q 发信息图 3-8 q 收到 e 发来的消息当然，上述方法也可实现一对多聊天，如图 3-9 所示：图 3-9 一对多聊天这些消息都加上协议 who 来封装成结构体，再发送给服务器端。二、服务器端二、服务器端如果是私聊，则根据客户端要发送到哪个用户名的用户，到链表里取得该用户名的客户端信息，服务器再发送给相应的接受信息的客户端。接受信息的客户终端就会先将信息保存到聊天记录的文件里，并显示接收到的信息，并且信息前面会显示相应的提示符。公聊实现原理公聊实现原理一、客户端一、客户端客户端在登陆成功之后，默认就是 all
8、 协议，可以直接发送公聊信息，不需要加上任何的协议，实现对所有人的人进行聊天。命令为 all$msg，给所有人发送消息。或者先使用 all$来切换到给所有人发送消息，切换后，不需要加上协议即可发送了，如图 3-10、图 3-11 所示：图 3-10 xdy 发送公聊信息图 3-11 各用户接收 q 的公聊信息这些消息都根据协议来封装成结构体，再发送给服务器端。二、服务器端二、服务器端如果是私聊，则根据客户端要发送到哪个用户名的用户，到链表里取得该用户名的客户端信息，服务器再发送给相应的接受信息的客户端。接受信息的客户终端就会先将信息保存到聊天记录的文件里，并显示接收到的信息，并且信息前面会显示
9、相应的提示符。文件传输实现原理文件传输实现原理一、客户端客户端如果某个客户端想发送文件给其他客户端，则直接使用命令 trans$who$filename。Filename 包括本地的路径和文件名。Trans 为协议，就是标志为传输文件。Who 就是发送给谁。Filename 就是要发送的文件在本地的文件名。发送和接收文件如图 3-12、图 3-13 所示：图 3-12 注册与登录系统实现注册与登录系统实现1、 注册的时候与服务器的交互过程：注册的时候与服务器的交互过程：请输入你的用户名:*请输入密码:*you pass : *请再次输入密码:*pass you : *正在等待服务器应答.接到服
10、务器发来的信息:注册成功!2、 登陆的时候与服务器的交互过程：登陆的时候与服务器的交互过程：请输入你的用户名:*请输入密码:*正在等待服务器应答.接到服务器发来的信息:登录失败!您还有 2 次机会,之后将退出程序!请输入你的用户名:*请输入密码:*正在等待服务器应答.接到服务器发来的信息:登录成功!3、 退出：退出：关闭 socket，退出程序。聊天功能实现聊天功能实现1、两个用户在私聊功能、两个用户在私聊功能 who$：*(聊天内容)* Who 就是发送给谁。 2、公聊功能、公聊功能 all$：*(聊天内容)* 功能实现展示如下图 4-3-1 所示： 传输文件功能实现传输文件功能实现使用使用
11、 trans$who$filename 格式传送文件：格式传送文件：Filename 包括本地的路径和文件名。Trans 为协议，就是标志为传输文件。Who 就是发送给谁。Filename 就是要发送的文件在本地的文件名。总总 结结本次课程设计顺利完成了 LINUX 下聊天室工具的设计，包括注册、登记，私聊，公聊（群聊） ，传送文件等功能，送文件时可以传送文本。通过本次课程设计，我的软件开发能力在一定程度上提高了，对 LINUX 程序设计这一门课程也有了比较深刻的了解。实验过程中遇到了很多问题，刚开始对于 shell 一些简单的编程都不是很熟悉，通过去图书馆查阅资料，询问老师和同学，上网查阅资
12、料，才得以解决各个问题，这个设计基本上完成了老师要求的公聊，私聊以及文件传输，但是由于自己能力的有限，没能做出一个窗体，让系统更完美化，这还西药以后的继续努力。附附 录录/*check.h*/#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define MAXLEN 1024 struct message char flag15; char name10; int size; char msgMAXLEN; ; int reg_check(struct mess
13、age *recievemsg);int login_check(struct message *recievemsg);/*check.c*/#include “check.h“int reg_check(struct message *recievemsg) int fd; int read_size,write_size; struct message cmpmsg; if(strlen(recievemsg-name)10 | strlen(recievemsg-msg)20 ) return 1; if(strcmp(recievemsg-name,“all“)=0) return
14、-1; if(strcmp(recievemsg-name,“reg“)=0) return -1; if(strcmp(recievemsg-name,“login“)=0) return -1; if(strcmp(recievemsg-name,“trans“)=0) return -1; if(fd=open(“user.txt“,O_RDWR|O_CREAT|O_A PPEND,0666)name,cmpmsg.name)=0) close(fd); return -1; while(read_size = sizeof(struct message); if(write_size=
15、write(fd,recievemsg,sizeof(struct message)name,cmpmsg.name)=0) return 0; while(read_size0);close(fd); return -1; /* void main() struct message sendmsg; printf(“input name:n“); gets(sendmsg.name); printf(“input mima:n“); gets(sendmsg.msg);printf(“%dn“,reg_check(/ printf(“%dn“,login_check( */*client.c*/#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define MAXLEN 1024 struct message char flag15; char name10; int size; char msgMAXLEN; ;struct msq long msg_type; char ms
