基于C语言Socket编程和SQLite数据库的智能家居服务器设计

本文介绍如何使用C语言、Socket编程和SQLite数据库构建一个简单的智能家居服务器。该服务器能够接收客户端的设备状态查询请求，从数据库中读取设备状态信息，并根据预设的规则生成建议，最终将建议发送回客户端。

1. 服务器端代码c#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('..SmartHome/Client/Smarthome_Client/database/database.db', &db);    if (rc != SQLITE_OK) {        fprintf(stderr, 'Failed to open database: %s

', 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);

// 处理客户端连接    handleClientConnection(&context);

// 关闭数据库    rc = sqlite3_close(db);    if (rc != SQLITE_OK) {        fprintf(stderr, 'Failed to close database: %s

', 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;}

#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

', 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

', userid); sqlite3_finalize(stmt); return; } else { fprintf(stderr, 'Failed to execute statement: %s ', 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;}

#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;} ServerContext;

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

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

#endif

2. 编译运行

将上述代码保存为 server.c 和 server.h 文件。2. 使用以下命令编译代码：bashgcc -o server server.c -lsqlite3 -lpthread
运行服务器程序：bash./server

3. 代码说明

server.c 文件包含了服务器程序的主函数以及处理客户端连接和请求的函数。- server.h 文件定义了服务器程序中使用的数据结构和函数声明。- 程序首先创建套接字并绑定到指定的端口，然后监听来自客户端的连接请求。- 当有客户端连接时，程序会创建一个新的线程来处理该客户端的请求。- 客户端请求处理函数会接收客户端发送的 userid，然后从数据库中查询该用户对应的设备状态信息。- 根据预设的规则，程序会分析设备状态并生成相应的建议，并将建议发送回客户端。

4. 总结

本文介绍了如何使用C语言Socket编程和SQLite数据库构建一个简单的智能家居服务器。该服务器能够接收客户端的设备状态查询请求，从数据库中读取设备状态信息，并根据预设的规则生成建议，最终将建议发送回客户端。