基于Linux的消息队列及多线程编程实现的聊天室（一）

http://blog.csdn.net/mr_raptor/article/details/8484505

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：

1. > 通过多个终端登录，不同终端上登录用户实现私聊
2. > 群聊
3. > 查看在线用户
4. > 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：

          http://blog.csdn.net/mr_raptor/article/details/8484822

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

1. // CMD:FROM:TIME:DATA   
2. #define     DATA_LEN    4  
3. #define     OFT_CMD     0  
4. #define     OFT_FRM     1  
5. #define     OFT_TIM     2  
6. #define     OFT_DAT     3  
7. #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

1. #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

1. if(login() == OK)  
2.     while(pthread_create(&thread, NULL, receiver_looper, NULL) < 0);  
3.    break;  

[cpp] view plaincopy

1. void * receiver_looper(void * p){  
2.     if(userid == 0)  
3.         return NULL;  
4.     char * data[DATA_LEN];  
5.     char * str, *subtoken;  
6.     int i;  
7.     while(1){  
8.         if(msgrcv(msgid, &msg_rcv, sizeof(msg_rcv), userid, 0) < 0){  
9.             perror("msgrcv");  
10.             continue;  
11.         }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

1. #ifdef _DEBUG  
2.             printf("%s received: %s\n", __func__, msg_rcv.buffer);  
3. #endif  
4.             memset(data, NULL, sizeof(data));  
5.             for(str = msg_rcv.buffer, i = 0; ; str = NULL, i++){  
6.                 subtoken = strtok(str, DATA_TOK);  
7.                 if(subtoken == NULL)  
8.                     break;  
9.                 data[i] = subtoken;  
10. #ifdef _DEBUG  
11.                 printf("> data[%d] = %s\n", i, subtoken);  
12. #endif  
13.             }  
14.             // process received data  
15.             // data format error  
16.             if(i != DATA_LEN)  
17.                 continue;  
18.   
19.             switch(data[OFT_CMD][0]){  
20.             case CMD_LIST:  
21.                 if(strcmp(data[OFT_FRM], TYPE_SERVER_STR)){  
22.                     continue;  
23.                 }  
24.                 format_user_list(data[OFT_DAT]);  
25.                 break;  
26.             case CMD_LOGOUT:  
27.                 if(strcmp(data[OFT_FRM], TYPE_SERVER_STR)){  
28.                     continue;  
29.                 }  
30.                 printf("> %s ", data[OFT_DAT]);  
31.                 printf("%s\n", time2str(atol(data[OFT_TIM]), data[OFT_DAT]));  
32.                 exit(0);  
33.             case CMD_CHAT:      // print chat content  
34.                 printf("\n%s \n\t\t", data[OFT_DAT]);  
35.                 printf("%s\n", time2str(atol(data[OFT_TIM]), data[OFT_DAT]));  
36.                 printf("\n%s# ", name);  
37.                 fflush(stdout);  
38.                 break;                                                          
39.             case CMD_SEND_FILE:  
40.                 break;  
41.             }  
42.         }  

  >> 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

1. case CMD_TOALL:  
2.     // send to all online client  
3.     p = (&msg_list_head)->next;  
4.     while(p){  
5.         u= (struct user*)p;  
6.         send_msg(u->id, CMD_CHAT, data[OFT_FRM], data[OFT_DAT]);  
7.         p = p->next;  
8.     }  
9.     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。