• 日期: 2028-10-23
  • 标签: 常规

服务器端代码实现及优化

1. 概述

本示例代码展示了一个简单的 C 语言服务器端程序，用于监听指定端口的连接请求，接收来自客户端的 JSON 格式数据，并进行处理和响应。

2. 代码示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <sqlite3.h>
#include <json-c/json.h>
#include <errno.h>

#define PORT 8989
#define DATABASE "database.db"

struct Status {
    int sid; // 状态ID
    int uid; // 用户ID
    char device_name[10]; // 设备名称
    char device_state[10]; // 设备状态
    char value[10]; // 值
    char mode[10]; // 模式
};

void handleClientRequest(int clientSocket);
void handleTemperatureHumidity(int clientSocket, int uid);
void sendResponse(int clientSocket, const char* response);
char* getAdvice(int temperature, int humidity);

int main() {
    int serverSocket, clientSocket;
    struct sockaddr_in serverAddress, clientAddress;
    socklen_t clientAddressLength = sizeof(clientAddress);

    // 创建套接字
    serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (serverSocket < 0) {
        perror("创建套接字出错");
        exit(1);
    }

    // 设置服务器地址
    serverAddress.sin_family = AF_INET;
    serverAddress.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    serverAddress.sin_port = htons(PORT);

    // 将套接字绑定到指定的地址和端口
    if (bind(serverSocket, (struct sockaddr*)&serverAddress, sizeof(serverAddress)) < 0) {
        perror("绑定套接字出错");
        exit(1);
    }

    // 监听传入连接
    if (listen(serverSocket, 5) < 0) {
        perror("监听连接出错");
        exit(1);
    }

    printf("服务器已启动。正在监听端口 %d...
", PORT);

    while (true) {
        // 接受客户端连接
        clientSocket = accept(serverSocket, (struct sockaddr*)&clientAddress, &clientAddressLength);
        if (clientSocket < 0) {
            perror("接受连接出错");
            exit(1);
        }

        printf("客户端已连接，来自 %s:%d
", inet_ntoa(clientAddress.sin_addr), ntohs(clientAddress.sin_port));

        // 处理客户端请求
        handleClientRequest(clientSocket);

        // 关闭客户端连接
        close(clientSocket);
        printf("客户端已断开连接
");
    }

    // 关闭服务器套接字
    close(serverSocket);

    return 0;
}

void handleClientRequest(int clientSocket) {
    char buffer[1024];
    int bytesRead = read(clientSocket, buffer, sizeof(buffer));
    if (bytesRead < 0) {
        perror("从套接字读取数据出错");
        exit(1);
    }

    // 解析JSON请求
    struct json_object* jsonRequest = json_tokener_parse(buffer);
    if (jsonRequest == NULL) {
        perror("Failed to allocate memory");
        exit(1);
    }

    // 从JSON请求中获取用户ID
    struct json_object* jsonUserID;
    json_object_object_get_ex(jsonRequest, "userid", &jsonUserID);
    int uid = json_object_get_int(jsonUserID);

    // 处理温度湿度请求
    handleTemperatureHumidity(clientSocket, uid);

    // 清理资源
    json_object_put(jsonRequest);
}

void handleTemperatureHumidity(int clientSocket, int uid) {
    sqlite3* db;
    int rc = sqlite3_open(DATABASE, &db);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        perror("打开数据库出错");
        exit(1);
    }

    char query[100];
    snprintf(query, sizeof(query), "SELECT * FROM Status WHERE uid = %d", uid);

    sqlite3_stmt* stmt;
    rc = sqlite3_prepare_v2(db, query, -1, &stmt, 0);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        perror("准备SQL语句出错");
        exit(1);
    }

    // 获取用户的最新温度和湿度值
    int temperature = 0;
    int humidity = 0;

    while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW) {
        struct Status status;
        status.sid = sqlite3_column_int(stmt, 0);
        status.uid = sqlite3_column_int(stmt, 1);
        strcpy(status.device_name, (char*)sqlite3_column_text(stmt, 2));
        strcpy(status.device_state, (char*)sqlite3_column_text(stmt, 3));
        strcpy(status.value, (char*)sqlite3_column_text(stmt, 4));
        strcpy(status.mode, (char*)sqlite3_column_text(stmt, 5));

        if (strcmp(status.device_name, "空调") == 0) {
            temperature = atoi(status.value);
        } else if (strcmp(status.device_name, "加湿器") == 0) {
            humidity = atoi(status.value);
        }
    }

    // 根据温度和湿度值获取建议
    char* advice = getAdvice(temperature, humidity);

    // 将建议发送给客户端
    sendResponse(clientSocket, advice);

    // 清理资源
    sqlite3_finalize(stmt);
    sqlite3_close(db);
}

void sendResponse(int clientSocket, const char* response) {
    int bytesWritten = write(clientSocket, response, strlen(response));
    if (bytesWritten < 0) {
        perror("写入套接字出错");
        exit(1);
    }
}

char* getAdvice(int temperature, int humidity) {
    char* advice = (char*)malloc(100);

    if (temperature < 24) {
        snprintf(advice, 100, "温度过低，请将温度调高至 26°C。");
    } else if (humidity < 40 || humidity > 70) {
        snprintf(advice, 100, "湿度过高或过低，请调整湿度水平。");
    } else {
        snprintf(advice, 100, "暂无建议。");
    }

    return advice;
}

3. 代码解析

  • 套接字创建: 使用 socket() 函数创建套接字，指定协议族 (AF_INET)、套接字类型 (SOCK_STREAM) 和协议 (0)。
  • 绑定地址和端口: 使用 bind() 函数将创建的套接字绑定到指定的地址和端口。
  • 监听连接请求: 使用 listen() 函数使套接字进入监听状态，参数指定最大连接队列长度。
  • 接受连接: 使用 accept() 函数接受来自客户端的连接请求，返回一个新的套接字用于与该客户端进行通信。
  • 数据接收和解析: 使用 read() 函数从客户端套接字接收数据，并使用 json_tokener_parse() 函数解析接收到的 JSON 数据。
  • 处理请求: 根据解析后的 JSON 数据内容进行相应的处理，例如获取用户 ID、查询数据库等。
  • 发送响应: 使用 write() 函数将处理结果发送回客户端。
  • 关闭连接: 使用 close() 函数关闭与客户端的连接。

4. 优化建议

  • 错误处理: 在代码中加入完善的错误处理机制，避免出现程序崩溃或意外退出。
  • 多线程处理: 使用多线程来处理多个客户端连接，提高服务器并发处理能力。
  • 连接池: 使用连接池来管理数据库连接，避免频繁创建和销毁连接，提高数据库访问效率。
  • 安全防护: 采取安全措施，防止服务器遭受攻击，例如使用 SSL/TLS 加密连接、防范 SQL 注入等。

5. 总结

本示例代码展示了使用 C 语言编写服务器端程序的基本流程，以及一些优化建议。在实际应用中，需要根据具体的应用场景和需求进行调整和完善。

客户端

#include <QWidget>
#include <QNetworkAccessManager>
#include <QNetworkReply>
#include <QJsonDocument>
#include <QJsonObject>
#include <QJsonArray>
#include <QDebug>
#include <QUrl>

class Procession : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Procession(int userid,QWidget *parent = nullptr);
    ~Procession();
    void processionWidget();

private slots:
    void connectToServer();//和服务器通信
    void handleServerResponse(QNetworkReply *reply);//和服务器连接回应

private:
    Ui::Procession *ui;
    int userid;
    QNetworkAccessManager *networkManager;
};

Procession::Procession(int userid,QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Procession), userid(userid)
{
    ui->setupUi(this);
    processionWidget();
    networkManager = new QNetworkAccessManager(this);
    connect(ui->connectServerBtn,&QPushButton::clicked,this,[=](){ 
        ui->message->setText("正在连接中……");
        this->connectToServer();
    });
    connect(networkManager, &QNetworkAccessManager::finished, this, &Procession::handleServerResponse);
}

Procession::~Procession()
{
    delete ui;
}

void Procession::processionWidget()
{
    setWindowTitle("服务器通信");
    setAutoFillBackground(true);
    QPalette palette=this->palette();
    QPixmap pixmap(":/user/image/image/net.jpg");
    palette.setBrush(QPalette::Window, QBrush(pixmap));
    setPalette(palette);
    setFixedSize(600,400);
}

void Procession::connectToServer()
{
    QJsonObject json;
    json["userid"] = this->userid;

    QJsonDocument doc(json);
    QByteArray postData = doc.toJson();

    QNetworkRequest request(QUrl("http://localhost:8989"));
    request.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, "application/json");

    networkManager->post(request, postData);
}

void Procession::handleServerResponse(QNetworkReply *reply)
{
    if (reply->error() == QNetworkReply::NoError) {
        QByteArray response = reply->readAll();
        ui->message->append(response);
    } else {
        ui->message->append("连接失败！");
    }

    reply->deleteLater();
}

6. 问题排查

如果客户端无法连接到服务器，请检查以下几点：

  1. 服务器是否运行: 确保服务器端代码已成功编译并运行，可以使用./server命令启动服务器。
  2. 地址和端口号: 确保客户端代码中的服务器地址和端口号正确，修改 QNetworkRequest request(QUrl("http://localhost:8989")); 这一行，将 http://localhost:8989 修改为服务器的正确地址和端口号。
  3. 网络连接: 确保客户端和服务器在同一局域网内，如果不在同一局域网内，需要配置网络连接才能进行通信。
  4. 防火墙: 检查防火墙设置，确保服务器端口没有被防火墙阻止。

7. 总结

本文介绍了使用 C 语言编写服务器端程序的基本流程，并提供了优化建议和问题排查指南。希望对读者有所帮助。

C 语言服务器端代码实现及优化：连接处理和数据交互

原文地址: https://www.cveoy.top/t/topic/fB5Y 著作权归作者所有。请勿转载和采集!

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