基于Linux的消息队列及多线程编程实现的聊天室（一）

本程序主要是针对Linux IPC通信初学者对Linux下消息队列通信机制，多线程编程，字符串处理，链表操作，信号简单处理等基本概念的练习。

原理：

消息队列是System V支持一种IPC机制，通过类似链表的操作向一个FIFO里通过msgsnd发送用户自定义数据，进程可以通过msgrcv来接收指定类似mtype的数据，从而实现进程间通信。

主要实现了以下功能：

> 通过多个终端登录，不同终端上登录用户实现私聊
> 群聊
> 查看在线用户
> 简单注册（没有实现用户保存，类似于公共聊天室）

下面是几种操作的处理流程分析。详细代码分析见下篇博文：

/article/1433038.html

代码下载：

http://download.csdn.net/detail/mr_raptor/4976808

>> 服务器通过特定的类型mtype：1000，从消息队列上接收数据。

>> 当前登录用户将随机产生（random()）的一个随机ID号作为申请用户ID，使用如下协议向服务器(mtype=1000)发送申请消息。

@msg.h

协议数据定义如下，共有4个段，以“：”作为分隔符。

[cpp] view
plaincopy

// CMD:FROM:TIME:DATA

#define DATA_LEN 4

#define OFT_CMD 0

#define OFT_FRM 1

#define OFT_TIM 2

#define OFT_DAT 3

#define DATA_TOK ":"

CMD:FROM:TIME:DATA

CMD:表示执行的操作

FROM：表示来自哪个终端

TIME：申请时间

DATA：用户发送数据

>> 服务器在接收到用户申请请求后，从可用ID里取出可用ID号（可用ID从START_ID开始向上累加）分配给新申请用户，将其加入到服务器维护的链表里，然后将新分配ID号写回到客户端（使用客户端随机产生的ID号写回），并且以后通信都通过新的ID号作用消息队列的mtype。

@msg.h

[cpp] view
plaincopy

#define START_ID 1

>> 登录用户接收到服务器分配的新ID后，开启接收消息线程等待接收来自消息队列里发送给自己的消息。

@msg_client.c

[cpp] view
plaincopy

if(login() == OK)

while(pthread_create(&thread, NULL, receiver_looper, NULL) < 0);

break;

[cpp] view
plaincopy

void * receiver_looper(void * p){

if(userid == 0)

return NULL;

char * data[DATA_LEN];

char * str, *subtoken;

int i;

while(1){

if(msgrcv(msgid, &msg_rcv, sizeof(msg_rcv), userid, 0) < 0){

perror("msgrcv");

continue;

}else{

>> 当用户在消息队列上收到消息后，按照前面说的通信协议解析（strtok（））接收到的数据，格式化后依据不同的CMD操作用于分支处理。

[cpp] view
plaincopy

#ifdef _DEBUG

printf("%s received: %s\n", __func__, msg_rcv.buffer);

#endif

memset(data, NULL, sizeof(data));

for(str = msg_rcv.buffer, i = 0; ; str = NULL, i++){

subtoken = strtok(str, DATA_TOK);

if(subtoken == NULL)

break;

data[i] = subtoken;

#ifdef _DEBUG

printf("> data[%d] = %s\n", i, subtoken);

#endif

}

// process received data

// data format error

if(i != DATA_LEN)

continue;

switch(data[OFT_CMD][0]){

case CMD_LIST:

if(strcmp(data[OFT_FRM], TYPE_SERVER_STR)){

continue;

}

format_user_list(data[OFT_DAT]);

break;

case CMD_LOGOUT:

if(strcmp(data[OFT_FRM], TYPE_SERVER_STR)){

continue;

}

printf("> %s ", data[OFT_DAT]);

printf("%s\n", time2str(atol(data[OFT_TIM]), data[OFT_DAT]));

exit(0);

case CMD_CHAT: // print chat content

printf("\n%s \n\t\t", data[OFT_DAT]);

printf("%s\n", time2str(atol(data[OFT_TIM]), data[OFT_DAT]));

printf("\n%s# ", name);

fflush(stdout);

break;

case CMD_SEND_FILE:

break;

}

}

>> 群聊消息发送给服务器，服务器收到后，遍历在线链表，向每个在线用户发送消息。

@msg_svr.c

下面是分支处理代码片段：

[cpp] view
plaincopy

case CMD_TOALL:

// send to all online client

p = (&msg_list_head)->next;

while(p){

u= (struct user*)p;

send_msg(u->id, CMD_CHAT, data[OFT_FRM], data[OFT_DAT]);

p = p->next;

}

break;

注：本程序只能运行在一个主机上不同终端之间，不能实现跨主机通信。

运行情况如下：

服务器运行情况：



主要打印客户端的用户操作，消息转发等信息。

客户端登录：初始帮助信息



用户登录及列出在线用户：



另外一个终端登录luccy用户，列出在线用户：



私聊：



另外一个终端收到信息：



群聊，两个终端都收到信息：





退出：



另外还有文件传输功能，留给同学们自己去实现吧。