陈洁　孟晓景

摘要：为了实现Linux与Windows跨平台通信，及时共享信息，构建了一个适用于跨平台的网络聊天室通信程序。先搭建跨平台通信环境，然后使用Socket套接字网络编程接口实现通信。整个系统采用客户机/服务器（C/S）模型，Windows客户端采用MFC框架编写，Linux服务器和客户端均采用C语言实现。通过测试，Linux和Windows的客户端可以成功连接到服务器，从而实现跨平台网络聊天功能。

关键词：Linux；Windows；套接字；客户机/服务器

DOIDOI：10.11907/rjdk.151230

中图分类号：TP319

文献标识码：A 文章编号：16727800（2015）006009403

作者简介作者简介：陈洁（1990-），女，山东菏泽人， 山东科技大学信息科学与工程学院硕士研究生，研究方向为计算机网络应用技术；孟晓景（1962-），男，浙江绍兴人， 山东科技大学信息科学与工程学院教授，研究方向为计算机网络。

0 引言

Linux是一个基于POSIX和UNIX的多任务、多用户、支持多线程的操作系统。Linux在众多方面表现出强大的优势，通常用在控制领域以提高系统性能。然而，目前使用最多的Windows操作系统图形界面友好，拥有良好的集成开发环境，操作简单，深受广大用户的喜爱。两种操作系统各有千秋，越来越多场合同时使用，这就出现了跨平台的通信问题。对此，本文通过Socket套接口来实现不同操作系统之间的实时聊天，运用C/S模式设计出Windows与Linux操作系统间可以互相通信的网络聊天室，本客户端可以显示其它客户端的消息，实现了信息的及时共享。

1 Socket编程原理与过程

1.1 Socket编程原理

Socket[1]作为BSD UNIX的进程通信机制，通常也称作“套接字”，用于描述IP地址和端口，是网络通信的基本单元。基于TCP/IP协议的 Socket 编程是一种典型的会话编程方式，它既适用于客户/服务器通信方式，又适用于点对点通信方式。套接字通过调用系统提供的库函数实现数据传输，不需要过多了解底层的一些细节。本文采用C/S[2]通信方式编程。通信服务方式分为面向连接和无连接，这里使用的是面向连接的流套接字。

1.2 Socket编程过程

Socket编程过程分为客户端和服务器端编程，大致通信过程如图1所示。

Socket编程过程首先需要创建套接字socket（），然后服务器端绑定套接字bind（），即将本地主机IP地址、端口号与创建的套接字绑定。绑定完成后进入监听状态listen（），等待客户端连接。客户端如果发起连接connect（），服务器和客户端的底层就进行三次握手接受连接accept（）。连接成功后，双方就可以收发数据了。在此连接上使用send（）函数发送数据，在连接的另一端使用rev（）函数接收数据，这样，Socket就连接了两端的应用程序。套接字机制提供了一系列的系统调用函数，通过这些函数调用，应用程序就可以在掩盖通信协议细节的情况下实现网络传输。

2 通信环境搭建

本系统是跨平台网络聊天室，Linux为服务器端，用于接收客户端请求，而客户端可以是Windows操作系统，也可以是Linux操作系统。为避免使用多个计算机的麻烦，本系统在一台计算机上安装虚拟机，虚拟机为Linux操作系统，另外一个是Win7操作系统，在进行编程之前，要先检验Win7操作系统与Linux操作系统是否可以正常进行网络通信。把虚拟机端设置成桥接连接方式[3]，这样虚拟机就可以当成独立机。主机IP地址为192.168.131.153 ，虚拟机地址为192.168.131.152，通过ping命令检验互通性。

3 跨平台通信设计

3.1 Linux平台服务器设计

通过此函数把消息发送给每个连接的客户端；服务端程序父子进程分别负责发送和接收数据，以避免数据冲撞；本程序服务端端口号设定为：3490，端口绑定函数int bindPort（unsigned short int port） ，此函数用来创建socket（AF_INET，SOCK_STREAM，0）流套接字，并绑定到指定的端口，在Linux操作系统下不需要初始化。

当有客户端请求连接时，accept（sockfd，（struct sockaddr*）&their_addr，&sin_size）用来接受客户端连接。连接成功后，服务器创建子进程，子进程ppid = fork（）。父进程负责接收数据，子进程负责发送数据，把接收到的数据转发给已连接的客户端。

3.2 客户端设计

因为此程序为聊天室，所以客户端设计分为Windows平台和Linux平台。

3.2.1 Windows平台客户端设计

Windows客户端采用MFC框架来编写socket程序[4]。打开Visual C++6.0新建MFC应用程序，添加两个窗体，分别为登陆窗口和聊天室窗口。在登陆窗体中添加3个textBox控件，分别为textBox1（昵称输入框）、textBox2（服务器IP输入框）、textBox1（服务器端口号输入框），并添加两个button控件，分别为button1（登陆）、button2（退出）。在聊天室窗体中添加两个textBox控件，分别为textBox1（消息显示框）、textBox2（消息输入框），并添加两个button控件，分别为button1（发送）、button2（退出）。

请求连接：新建socket、ServerIP和Port分别表示服务器IP地址和端口号，通过函数Connect（ServerIP，Port）连接到Linux服务器端，成功以后即可收发数据。

发送与接收消息：定义发送的字符串为Message，将消息输入框textBox1中的内容指定为Message，通过send（）函数进行消息发送。新建一个byte数组byte[] RecvBuffer，通过Recv（RecvBuffer）函数将接收到的消息存放到RecvBuffer中，接收成功后，将内容显示到显示框。

3.2.2 Linux平台客户端设计

Linux平台客户端使用C语言编写。首先创建客户端套接字clientfd = socket（AF_INET，SOCK_STREAM，0），第二个参数表明为流式套接字，即面向连接；然后请求连接服务器端，通过connect（clientfd，（struct sockaddr *）&clientaddr，sizeof（struct sockaddr））这个函数请求。连接成功后，创建子进程pid = fork（），父进程用于发送信息，子进程用于接收信息。

4 运行结果分析

4.1 启动Linux服务器端

4.2 启动Windows客户端

打开Visual C++编译、连接成功后，出现登录窗体，输入姓名、服务器IP地址和端口号，点击连接，和Linux端进行连接。此时用两个客户端进行测试。和服务器端连接成功后，Windows客户端和Linux客户端可以组建一个聊天室收发消息。以Windows其中的一个客户端为例，在消息输入框中输入消息，点击发送，Linux服务器端接收到消息，然后转发给其它客户端，3个客户端分别发送完消息后，Windows其中一个客户端显示内容如图3所示。

4.3 启动Linux客户端

在Linux系统下执行完上述命令后，客户端就和服务器连接了， Linux客户端可以一边发送

消息，一边接收服务器发来的消息，Linux客户端显示如图4所示。

5 结语

本文研究了Linux与Windows之间的通信问题。双方采用TCP/IP协议，运用socket接口来开发网络通信程序。本程序实现了网络聊天室功能，服务器能向不同的客户端同时转发另一个客户端发来的消息，不同用户可对消息及时共享。经过测试，本程序达到预期效果。

参考文献：

[1] 李峰.利用流式Socket编程实现Windows与Linux的通信[J].微计算机信息，2006（1）：112118.

[2] 郭勇.利用Socket开发客户/服务器应用[J].广西师范大学：自然科学版，2000，18（1）：2426.

[3] 周西峰，陆鹏，郭前岗. 利用流Socket实现Windows与Linux平台间的网络通信[J].微型机与应用，2013，32（18）：4952.

[4] 多纳霍，卡尔福特.TCP/IP socket编程[M].陈宗斌，译.北京：清华大学出版社，2009.

责任编辑（责任编辑：杜能钢）

英文摘要Abstract：In order to achieve the crossplatform communication of Linux and Windows， and make information sharing timely，the article build a communication program of internet chatroom for crossplatform.First，it build environment of crossplatform communication ， and then use network programming interface of socket.The whole system adopts a Client/Server（C/S） model， using MFC framework to write Windows client， Linux， including server and client， use C language to realize.It is tested that client of Linux and Windows can successfully connect to the server.Then it can realize the function of the crossplatform internet chatroom.

英文关键词Key Words： Linux；Windows；Socket；C/S