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;
}
四、运行效果
- 启动服务器后，显示 "UDP 聊天室服务器已启动，等待客户端连接..."
- 客户端启动后，自动连接服务器并加入聊天室，其他在线用户会收到 "系统消息：IP: 端口 加入聊天室......"
- 任一客户端发送消息，其他客户端会收到 "IP: 端口发来：消息内容"
- 客户端输入 "quit"，其他用户会收到退出通知，该客户端从在线列表中移除
五、总结与扩展方向
本项目实现了 UDP 聊天室的基础功能，可进一步扩展：
- 增加用户昵称功能（替代 IP: 端口显示）
- 实现私聊功能（指定接收者 IP 和端口）
- 加入消息加密机制，提升安全性
- 增加客户端心跳检测，处理异常断开情况
完整代码已附在文中，适合网络编程初学者参考学习，如有问题欢迎留言交流。
