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手把手教你搭建 UDP 多人聊天室（附完整源码）

news 2025/9/2 7:34:09

一、项目介绍

本文将分享一个基于 UDP 协议的简易多人聊天室项目，包含服务器端和客户端的完整实现。该聊天室支持多客户端同时连接，能实现消息群发、用户加入 / 退出通知等核心功能，适合作为网络编程入门实践案例。

项目采用 C 语言开发，利用 UDP 的无连接特性实现数据传输，通过链表管理在线客户端信息，核心功能包括：

服务器端：客户端连接管理、消息转发、加入 / 退出通知
客户端：消息发送、实时接收、退出控制

二、核心技术点

UDP 协议应用
采用SOCK_DGRAM类型的套接字实现无连接通信，通过sendto和recvfrom函数完成数据收发，无需建立持久连接，适合简单的即时通讯场景。
链表数据结构
服务器端使用链表存储在线客户端的 IP 和端口信息，实现客户端的动态加入 / 删除管理，通过遍历链表完成消息群发（排除发送者自身）。
多线程编程
客户端采用主线程发送消息、子线程接收消息的设计，实现消息收发的并行处理，避免阻塞。
网络字节序转换
使用htons/ntohs、inet_addr/inet_ntoa等函数处理 IP 地址和端口的字节序转换，保证跨平台通信兼容性。

三、代码解析

1. 服务器端（server.c）

数据结构设计：定义liu结构体存储客户端地址信息，通过链表头节点管理所有在线客户端
核心功能函数：
- qunfa：遍历链表群发消息（排除发送者）
- chuangjianlianbiao：新增客户端到链表并广播加入通知
- panduan：判断客户端是否已在线
- tuichu：处理客户端退出，从链表移除并广播退出通知
主逻辑：循环接收客户端消息，根据消息类型（普通消息 / 退出指令）和客户端状态（新用户 / 老用户）执行对应操作。

#include<myhead.h>
#define IP "192.168.175.46"
#define PORT 1111
typedef struct liu 
{struct sockaddr_in addr;struct liu *next;
} xue, *pxue;
pxue toujiedian() 
{pxue p = malloc(sizeof(xue));p->next = NULL;return p;
}
void qunfa(int oldfd,pxue L,char buff[],int n,struct sockaddr_in sender)//群发消息（不发给自己）
{pxue t = L->next;while(t) {if(!(t->addr.sin_addr.s_addr==sender.sin_addr.s_addr&&t->addr.sin_port==sender.sin_port))//不发给自己{sendto(oldfd,buff,n,0,(struct sockaddr*)&(t->addr),sizeof(struct sockaddr_in));}t = t->next;}
}
void chuangjianlianbiao(int oldfd,pxue L,struct sockaddr_in client) // 添加客户端到链表并广播加入消息
{pxue p = malloc(sizeof(xue));p->addr = client;p->next = L->next;L->next = p;char str[1024];sprintf(str,"系统消息：%s:%d 加入聊天室......",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));int n = strlen(str);qunfa(oldfd,L,str,n,client);//调用群发函数发送新用户加入聊天室的信息
}
int panduan(pxue L, struct sockaddr_in client)// 判断客户端是否已存在
{pxue t=L->next;while(t)//t只要不是NULL就运行{if(t->addr.sin_addr.s_addr==client.sin_addr.s_addr&&t->addr.sin_port==client.sin_port) {return 0;// 已存在}t=t->next;}return 1;// 不存在
}
void tuichu(int oldfd,pxue L,struct sockaddr_in client)// 客户端退出处理 
{pxue t = L->next;pxue Q = L;while(t) {if(t->addr.sin_addr.s_addr==client.sin_addr.s_addr&&t->addr.sin_port==client.sin_port) {         char str[1024];sprintf(str,"系统消息：%s:%d 退出了聊天室......",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));int n = strlen(str);qunfa(oldfd,L,str,n,client);//群发退出消息  Q->next = t->next;free(t);//从链表删除return;}Q = t;t = t->next;}
}
int main(int argc,const char*argv[]) 
{int oldfd=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(oldfd==-1) {perror("socket");return -1;}struct sockaddr_in server={.sin_family=AF_INET,.sin_port=htons(PORT),.sin_addr.s_addr=inet_addr(IP)};if(bind(oldfd,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server))==-1) {perror("bind");return -1;}pxue L=toujiedian();char buff[1024];struct sockaddr_in client;int len = sizeof(client);printf("UDP聊天室服务器已启动，等待客户端连接...\n");while(1) {bzero(buff,sizeof(buff));int n=recvfrom(oldfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr*)&client, &len);//有新客户端连接或者有旧客户端发消息会触发if(n<0) {perror("recvfrom");continue;}buff[n] = '\0';if(strcmp(buff,"quit")==0)//先判断消息是否为退出指令，不进入新老客户判断{tuichu(oldfd,L,client);//如果是退出指令，直接进入退出处理函数continue;}if(panduan(L,client))//确定不是退出指令后，判断发信息的客户端是否存储在链表里{chuangjianlianbiao(oldfd, L, client);//不存在就创建并存储客户端信息，同时广播加入信息}char str[1024];bzero(str,sizeof(str));sprintf(str,"%s:%d发来:",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));strcat(str,buff);qunfa(oldfd,L,str,n,client);//存在就群发客户端发来的消息}close(oldfd);return 0;
}

2. 客户端（客户端 1.c）

多线程设计：子线程jieshou循环接收服务器转发的消息并打印，主线程负责读取用户输入并发送。
通信流程：绑定本地地址后连接服务器，输入消息自动发送，输入 "quit" 时退出聊天室并通知服务器。

#include<myhead.h>
#define IP "192.168.175.46"// 服务端IP
#define PORT 1111// 服务端端口
int oldfd;
void *jieshou()// 接收线程
{char buff[1024];struct sockaddr_in from;int len = sizeof(from);while(1) {bzero(buff, sizeof(buff));int n =recvfrom(oldfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr*)&from,&len);if(n>0) {buff[n]='\0';printf("%s\n",buff);}}
}
int main(int argc,const char*argv[]) 
{oldfd= socket(AF_INET,SOCK_DGRAM, 0);if(oldfd == -1) {perror("socket");return -1;}//绑定客户端自己的地址struct sockaddr_in client={.sin_family=AF_INET,.sin_port=htons(2222),.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.175.46")};if(bind(oldfd,(struct sockaddr*)&client,sizeof(client))==-1) {perror("bind");return -1;}//要连接的服务器地址struct sockaddr_in server={.sin_family = AF_INET,.sin_port = htons(PORT),.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP)};printf("\t\t连接到聊天室服务器 %s:%d\n",IP,PORT);printf("\t\t输入消息并回车即可发送，输入 quit 退出聊天室\n");// 创建接收线程pthread_t tid;pthread_create(&tid,NULL,jieshou,NULL);pthread_detach(tid);//告诉系统：这个线程结束后，帮我自动回收// 主线程负责发送char buff[1024];while(1) {bzero(buff, sizeof(buff));fgets(buff, sizeof(buff),stdin);buff[strlen(buff)-1] = '\0';sendto(oldfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server));if(strcmp(buff, "quit")==0) {printf("您已退出聊天室\n");break;}}close(oldfd);return 0;
}