• 日期: 2028-04-28
  • 标签: 常规

C语言实现基于SQLite的智能家居设备状态监测服务器

本项目使用C语言实现了一个基于SQLite的智能家居设备状态监测服务器，能够接收客户端的请求，查询设备状态并生成建议。

项目结构

项目包含以下文件:

  • server.c: 服务器核心代码，包含套接字、数据库、线程、信号处理等操作。
  • server.h: 服务器头文件，定义了服务器上下文结构体、数据结构、函数声明等。

代码示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sqlite3.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>

#include "server.h"

int main() {
    // 创建套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd == -1) {
        perror("socket");
        return 1;
    }

    // 设置服务器地址
    struct sockaddr_in server_addr;
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    server_addr.sin_port = htons(12345);

    // 绑定套接字到服务器地址
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror("bind");
        close(sockfd);
        return 1;
    }

    // 监听连接请求
    if (listen(sockfd, 5) == -1) {
        perror("listen");
        close(sockfd);
        return 1;
    }

    // 打开数据库
    sqlite3 *db;
    int rc = sqlite3_open("database.db", &db);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        fprintf(stderr, "Failed to open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
        close(sockfd);
        return 1;
    }

    // 初始化服务器上下文
    ServerContext context;
    context.sockfd = sockfd;
    context.client_addr_len = sizeof(context.client_addr);
    context.db = db;
    pthread_mutex_init(&context.mutex, NULL);
    context.running = 1;

    // 将context赋值给globalContext
    globalContext = context;
    // 注册信号处理函数
    signal(SIGINT, (void (*)(int))handleSignal);

    // 循环处理客户端连接
    while (context.running) {
        pthread_t tid;
        int err = pthread_create(&tid, NULL, handleClientConnection, &context);
        if (err != 0) {
            fprintf(stderr, "Failed to create thread: %d\n", err);
            break;
        }
        err = pthread_detach(tid);
        if (err != 0) {
            fprintf(stderr, "Failed to detach thread: %d\n", err);
            break;
        }
    }

    // 关闭数据库
    rc = sqlite3_close(db);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        fprintf(stderr, "Failed to close database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
        return 1;
    }

    // 关闭套接字
    if (close(sockfd) == -1) {
        perror("close");
        return 1;
    }

    pthread_mutex_destroy(&context.mutex);
    return 0;
}

#ifndef SERVER_H
#define SERVER_H

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sqlite3.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>

#define MAX_BUFFER_SIZE 1024

// 设备状态结构体
typedef struct {
    int uid;
    char device_name[10];
    char device_state[10];
    char value[10];
    char mode[10];
} Status;

// 服务器上下文结构体，包含服务器相关信息
typedef struct {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in client_addr;
    socklen_t client_addr_len;
    sqlite3 *db;
    pthread_mutex_t mutex;
    int running; // 标记服务器是否运行中
} ServerContext;

// 声明一个全局变量
extern ServerContext globalContext;

// 处理客户端请求
void handleClientRequest(ServerContext *context);

// 处理客户端连接
void *handleClientConnection(void *arg);

// 信号处理函数
void handleSignal(int signal);

#endif

#include "server.h"

// 处理客户端请求
void handleClientRequest(ServerContext *context) {
    char buffer[MAX_BUFFER_SIZE];
    int userid;

    // 接收客户端发送的userid
    ssize_t recvSize = recv(context->sockfd, &userid, sizeof(int), 0);
    if (recvSize == -1) {
        perror("recv");
        return;
    }

    // 查询数据库获取设备状态信息
    char sql[100];
    snprintf(sql, sizeof(sql), "SELECT * FROM Status WHERE uid = %d", userid);
    sqlite3_stmt *stmt;
    int rc = sqlite3_prepare_v2(context->db, sql, -1, &stmt, NULL);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        fprintf(stderr, "Failed to execute statement: %s\n", sqlite3_errmsg(context->db));
        return;
    }

    Status status;
    rc = sqlite3_step(stmt);
    if (rc == SQLITE_ROW) {
        status.uid = sqlite3_column_int(stmt, 1);
        strncpy(status.device_name, sqlite3_column_text(stmt, 2), sizeof(status.device_name)-1);
        strncpy(status.device_state, sqlite3_column_text(stmt, 3), sizeof(status.device_state)-1);
        strncpy(status.value, sqlite3_column_text(stmt, 4), sizeof(status.value)-1);
        strncpy(status.mode, sqlite3_column_text(stmt, 5), sizeof(status.mode)-1);
    } else if (rc == SQLITE_DONE) {
        fprintf(stderr, "No data found for user %d\n", userid);
        sqlite3_finalize(stmt);
        return;
    } else {
        fprintf(stderr, "Failed to execute statement: %s\n", sqlite3_errmsg(context->db));
        sqlite3_finalize(stmt);
        return;
    }
    sqlite3_finalize(stmt);

    // 分析设备状态并生成建议
    char suggestion[MAX_BUFFER_SIZE];
    if (strcmp(status.device_name, "空调") == 0) {
        int temperature = atoi(status.value);
        if (temperature < 24) {
            snprintf(suggestion, sizeof(suggestion), "空调温度过低，建议提高温度至26℃");
        } else {
            snprintf(suggestion, sizeof(suggestion), "空调温度正常");
        }
    } else if (strcmp(status.device_name, "加湿器") == 0) {
        int humidity = atoi(status.value);
        if (humidity < 40 || humidity > 70) {
            snprintf(suggestion, sizeof(suggestion), "加湿器湿度过高或过低，建议调整加湿器湿度");
        } else {
            snprintf(suggestion, sizeof(suggestion), "加湿器湿度正常");
        }
    } else {
        snprintf(suggestion, sizeof(suggestion), "设备状态未知");
    }

    // 向客户端发送建议
    ssize_t sendSize = send(context->sockfd, suggestion, strlen(suggestion), 0);
    if (sendSize == -1) {
        perror("send");
        return;
    }
}

// 处理客户端连接
void *handleClientConnection(void *arg) {
    ServerContext *context = (ServerContext *)arg;
    int clientSockfd = accept(context->sockfd, (struct sockaddr *)&context->client_addr, &context->client_addr_len);
    if (clientSockfd == -1) {
        perror("accept");
        return NULL;
    }

    context->sockfd = clientSockfd;
    handleClientRequest(context);

    close(clientSockfd);
    return NULL;
}

// 信号处理函数
void handleSignal(int signal) {
    if (signal == SIGINT) {
        printf("按下Ctrl + C停止\n");
        // 停止服务器循环
        globalContext.running = 0;
    }
}

编译运行

  1. 确保系统已安装SQLite库。
  2. 使用GCC编译代码：gcc server.c -o server -lsqlite3 -lpthread
  3. 运行服务器：./server

功能说明

  • 服务器启动后，监听指定端口（默认12345）的连接请求。
  • 客户端连接服务器后，发送用户的ID（int型）。
  • 服务器根据用户ID查询数据库获取设备状态信息。
  • 服务器分析设备状态并生成建议，发送给客户端。

注意事项

  • 数据库文件database.db需要提前创建，包含一个名为Status的表，包含设备状态信息。
  • 项目中定义了一个全局变量globalContext，用于存储服务器上下文信息。
  • 代码中使用了线程池处理客户端连接，提高服务器效率。
  • 代码中使用了信号处理机制，方便用户通过Ctrl + C停止服务器。

未来改进

  • 支持更多设备类型和状态分析逻辑。
  • 优化数据库查询效率。
  • 使用更安全的通信协议。
  • 添加用户认证机制。

总结

本项目使用C语言实现了基于SQLite的智能家居设备状态监测服务器，能够接收客户端的请求，查询设备状态并生成建议，是一个简单的智能家居系统示例。

C语言实现基于SQLite的智能家居设备状态监测服务器

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

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