嵌入式应用综合小项目-在线词典开发

文章目录

前言
[1 流程解析](#1 流程解析)
- [1.1 客户端](#1.1 客户端)
- [1.2 服务器](#1.2 服务器)
[2 sqlite3基础使用](#2 sqlite3基础使用)
- [2.1 apt指令直接安装](#2.1 apt指令直接安装)
- [2.2 sqlite3基本命令](#2.2 sqlite3基本命令)
- [2.4sqlite3 API编程](#2.4sqlite3 API编程)
[3. 本项目中sqlite3开发](#3. 本项目中sqlite3开发)
[4. 程序](#4. 程序)
- [4. 1客户端代码](#4. 1客户端代码)
- [4.2 服务端代码](#4.2 服务端代码)
[5. 总结](#5. 总结)

前言

该项目来自华清远见Level 8项目，该项目实现的主要功能为：用户在客户端输入想要查询的单词，客户端会通过socket发送其到服务器。服务器查询数据库，如果有查到相应的释义就将查到的释义经服务器发给客户端。没找到有同样发回对应的提示信息。

该项目能够实现以下功能

能够实现用户的注册，注册的信息保存在数据库中
能够实现用户登录，通过查询所保存的用户数据库信息，判断是否可以登陆
能够实现单词的查询，如果用户选择的是查询模式，就查询数据库并返回相应的释义
用户查询的记录将被保存在数据库中，用户如果想查询之前的查询记录，也可以查询到

1 流程解析

1.1 客户端

定义了一个结构体MSG来传输数据，如下图右上角所示，type需要处理的类型，有注册（R：1），登录（L：2），查找（Q：3），历史（H：4）name和data为发送的用户名和数据。主要流程为，首先，创建socket连接，采用的是TCP，然后打印提示词，引导用户选择要注册、登录还是退出。用户输入后，判断用户选项，并根据选项跳转到对应的功能中。

在注册模块中，给type类型赋值注册状态，并引导用户输入用户名、密码。然后通过TCP将msg结构体发给服务器，服务器判断type类型，并跳转到相应的功能处，判断该用户名是否存在，如果存在返回already exit给客户端，如果不存在将其加入数据库当中，并返回OK给客户端。
在登录模块中，先给type类型赋值登录状态，并引导用户输入用户名、密码。然后通过TCP将msg结构体发给服务器，服务器判断type类型，并跳转到相应的功能处，判断该用户名是否存在，如果不存在返回给客户端usr/pwd wrong，如果存在返回OK给客户端。然后跳转到查询模块。
在查询模块中，先是引导用户输入相应的功能，如果是查询单词，则跳到对应的查询模块，同样先给type类型赋值查询状态，然后读取单词，这时候如果输入"#"号则退出。读取到单词后将其发送给服务器，服务器判断type类型，并跳转到相应的功能处，服务器搜寻数据库，如果该单词不存在则返回给客户端not found，如果存在则把释义发给客户端，并获取当地时间，连同查询的单词一并插sqlite3的记录表中，客户端把收到的释义打印出来
在查询模块中，先是引导用户输入相应的功能，如果用户是查询历史 ，则跳到对应的历史模块，同样先给type类型赋值历史状态 ，然后发送给服务器，服务器判断type类型，并跳转到相应的功能处，服务器搜寻数据库，服务器把查询历史连同时间一并发给客户端

1.2 服务器

GPS模块通过串口将数据发给主控芯片，ATGM336H会一次性返回多条信息，其中信息头的第一个是消息ID，标示着通过什么定位系统的采集的数据。简单的含义如下，具体含义可以查询使用手册

2 sqlite3基础使用

单词的查询通过数据库完成，下面简单介绍其基本使用。

2.1 apt指令直接安装

c 复制代码

	sudo apt-get install sqlite3 //安装sqlite3
	 
	sudo apt-get install libsqlite3-dev // 安装sqlite3编译需要的工具包
	 
	sqlite3 -version//用来检查是否安装成功

2.2 sqlite3基本命令

1、创建表

c 复制代码

 create table table_name(id integer, name char, tel integer);  //创建一个表

2、插入数据

c 复制代码

 insert into table_name values(1, "www", 6666);

3、查询相关数据

c 复制代码

select * from table_name;  //查询所有数据
 
select * from table_name where id =       //按指定内容查询

4、更新数据

c 复制代码

update table_name set name = "change" where id = 866;  //

5、删除数据

c 复制代码

delete from table_name where id = 666;  //删除id为666的所有信息

6、删除表

c 复制代码

drop table table_name; //删除整个表

2.4sqlite3 API编程

sqlite3_open()

功能描述：打开一个数据库，如果该数据库不存在，sqlite则会自动创建

c 复制代码

int sqlite3_open(const char *dbname,sqlite3 **db)

参数解析：

第一个参数是特定文件名（xx.db）
第二个参数是sqlite3 **结构体指针，成为数据库句柄（相当于是数据库的描述符）
返回值：成功则返回SQLITE_OK(0),失败则返回其他错误信息（非0值）

sqlite3_exec()

功能描述：编译和执行sql语句，将查询到的结果返回给回调函数callback

c 复制代码

int sqlite3_open(const char *dbname,sqlite3 **db)

参数解析：

第一个参数是打开的数据库句柄
第二个参数是一个字符指针，表示所要执行的sql语句字符串，以'\0'结尾
第三个参数是一个回调函数，用来处理查询结果，如果不需要回调则NUL填L（比如insert或delete操作时），一般用于SELECT
第四个参数是传给回调函数的指针参数，如果不需要传递，则值填NULL
第五个参数是返回错误信息
返回值：成功则返回SQLITE_OK(0),失败则返回其他错误信息（非0值）

sqlite3_get_table()

功能描述：主要是用于以非回调的方式进行SELECT查询

c 复制代码

int sqlite3_get_table(sqlite3 *db, const char *zsql,
        char ***pazResult, int *nrow, int *ncolumn,char **zErrmsg);

参数解析：

第一个参数是一个数据库句柄，是打开数据库得到的指针
第二个参数是一条sql语句，与sqlite3_exec()中的一样，以'\0'结尾的字符串
第三个参数是查询的结果，是一个一维数组，它的内存布局是：字段名称，后面是紧接着每个字段的值（就是列表名，后面跟着一个一个数据）
第四个参数是查询出多少条记录（即查出多少行，不包括字段名的那一行）
第五个参数是有多少字段（多少列）
第六个参数是返回错误信息，这里是指针的指针
返回值：成功则返回SQLITE_OK(0),失败则返回其他错误信息（非0值）

sqlite3_close()

c 复制代码

int sqlite3_close(sqlite3  *db)
//参数说明：db需要关闭的数据库文件。
//功能描述：关闭之前调用的数据库连接，所有与连接相关的语句都应该在关闭之前完成
//返回值：成功则返回SQLITE_OK(0),失败则返回其他错误信息（非0值），其中如果是查询没有完成，则返回SQLITE_BUSY

3. 本项目中sqlite3开发

c 复制代码

linux@linux:~/Desktop/dictionary$ sqlite3 my.db
SQLite version 3.8.2 2013-12-06 14:53:30
Enter ".help" for instructions
Enter SQL statements terminated with a ";"
sqlite> .database
seq  name             file                                                      
---  ---------------  ----------------------------------------------------------
0    main             /home/linux/Desktop/dictionary/my.db                      
sqlite> create table usr(name text, passwd text);
sqlite> create table record(name text, date text, word text);
sqlite> :q

4. 程序

4. 1客户端代码

client.c

c 复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//socket
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>         //sockaddr in this file
#include <netinet/in.h>         //sockaddr_in in this file
#include <arpa/inet.h>

#include <string.h>


#include <fcntl.h> // for open
#include <unistd.h> // for close

#define     N       32

#define     R       1   //user  -   register
#define     L       2   //user  -   login
#define     Q       3   //user  -   query
#define     H       4   //user  -   history

//定义通信双方的结构体
typedef struct client
{
    int type;
    char name[N];
    char data[256];
}MSG;

int  do_register(int sockfd, MSG *msg)
{
    msg->type = R;
    printf("Input name:");
    scanf("%s",msg->name);
    getchar();

    printf("Input passwd:");
    scanf("%s",msg->data);

    if(send(sockfd, msg, sizeof(MSG),0) < 0)//(msg已经是指针，不用取地址)是大写MSG不是小写，小写是地址（永远4字节）
	{
		printf("fail to send.\n");
		return -1;
	}
 
	if(recv(sockfd, msg, sizeof(MSG), 0) < 0)
	{
		printf("Fail to recv.\n");
		return -1;
	}
 
	// ok !  or  usr alread exist.
	printf("%s\n", msg->data);
 
	return 0;

}
 
int do_login(int sockfd, MSG *msg)
{
	msg->type = L;
    printf("Input name:");
    scanf("%s",msg->name);
    getchar();

    printf("Input passwd:");
    scanf("%s",msg->data);

    if(send(sockfd, msg, sizeof(MSG),0) < 0)//(msg已经是指针，不用取地址)是大写MSG不是小写，小写是地址（永远4字节）
	{
		printf("fail to send.\n");
		return -1;
	}
 
	if(recv(sockfd, msg, sizeof(MSG), 0) < 0)
	{
		printf("Fail to recv.\n");
		return -1;
	}
 
    if ( strncmp(msg->data, "OK", 3) == 0)//看看是否为OK，比较3位因为还有\0
    {
        printf("Login ok!\n");
        return 1;
    }
    else
    {
        printf("%s",msg->data);
    }
    
	return 0;
}
 
int do_query(int sockfd, MSG *msg)
{
    msg->type = Q;
	printf("--------------------------\n");
 
	while(1)
	{
		printf("Input word:");
		scanf("%s",msg->data);
		getchar();
 
		//输入＃返回上级菜单
		if(strncmp(msg->data, "#", 1) == 0) 
		{
			break;
		}

        //将要查询的单词发送给服务器
		if(send(sockfd, msg, sizeof(MSG),0) < 0) //send
		{
			perror("write"); //Fail to send.\n
			return -1;
		}

        //等待接收服务器，传递回来的单词的注释信息
		if(recv(sockfd, msg, sizeof(MSG), 0) < 0) //recv
		{
			perror("read"); //Fail to recv.\n
			return -1;
		}
 
		printf("%s\n",msg->data);
	}
	return 0;
}
 
int do_history(int sockfd, MSG *msg)
{
	msg->type = H;

	send(sockfd, msg, sizeof(MSG), 0);
	
	// 接受服务器，传递回来的历史记录信息
	while(1)
	{
		recv(sockfd, msg, sizeof(MSG), 0);

		if(msg->data[0] == '\0')
			break;

		//输出历史记录信息
		printf("%s\n", msg->data);
	}

	return 0;
}

// .server 192.168.58.128 10000(端口号) 分别是argv[0],argv[1],argv[2]
int main(int argc, const char *argv[])
{
    int sockfd; //socket handle
    struct sockaddr_in serveraddr; //网络信息结构体
	int n;
	MSG  msg;   

    if (argc != 3)
    {
        printf("Usage:%s serverip port.\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    //创建套接字
    if ((sockfd = socket(AF_INET,  SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        perror("fail to socket.\n");
        return -1;
    }

    bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr));     //Clear the structure
    serveraddr.sin_family = AF_INET;
    serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);  //inet_addr: The dotted decimal string is converted to a binary address
    //atoi: convert to a int number
    //htons:Convert native data to network data
    serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); //将本机数据转换为网络数据,atoi功能将字符串转换为整数 

    //连接服务器
    if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&serveraddr,sizeof(serveraddr)) < 0)
    {
        perror("fail to connect");
        return -1;
    }
    
 	//一级菜单
	while(1)
	{
		printf("***************************************************\n");
		printf("* 1.register          2.login           3.quit    *\n");
		printf("***************************************************\n");
		printf("please choose:");
		scanf("%d",&n);
 
		getchar();                  //读走垃圾字符
 
		switch(n)
		{
		case 1:
			do_register(sockfd, &msg);
			break;
		case 2:
			if(do_login(sockfd, &msg) == 1)
			{
				goto next;
			}
			break;
		case 3:
			close(sockfd);
			exit(0);
			break;
		default:
			printf("Invalid data cmd.\n");
		}
 
	}
   
//二级菜单
next:
	while(1)
	{
		printf("*****************************************************\n");
		printf("* 1.query_word   2.history_record   3.quit          *\n");
		printf("*****************************************************\n");
		printf("Please choose:");
		scanf("%d", &n);
		getchar();
 
		switch(n)
		{
		case 1:
			do_query(sockfd, &msg);
			break;
		case 2:
			do_history(sockfd, &msg);
			break;
		case 3:
			close(sockfd);
			exit(0);
			break;
		default :
			printf("Invalid data cmd.\n");
		}
 
	}
    
    return 0;
}

4.2 服务端代码

server.c

c 复制代码

//C
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h> // for open
#include <unistd.h> // for close

//socket
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>         //sockaddr in this file
#include <netinet/in.h>         //sockaddr_in in this file
#include <arpa/inet.h>

#include <sqlite3.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>

#define     N       32

#define     R       1   //user  -   register
#define     L       2   //user  -   login
#define     Q       3   //user  -   query
#define     H       4   //user  -   history

#define DATABASE "my.db"

//定义通信双方的结构体
typedef struct client
{
    int type;
    char name[N];
    char data[256];
}MSG;


int do_client(int acceptfd,sqlite3 *db);  
void  do_register(int acceptfd, MSG *msg,sqlite3 *db);
int do_login(int sacceptfd, MSG *msg,sqlite3 *db);
int do_query(int sacceptfd, MSG *msg,sqlite3 *db);
int do_history(int acceptfd, MSG *msg,sqlite3 *db);
int history_callback(void* arg,int f_num,char** f_value,char** f_name);
int do_searchword(int acceptfd, MSG *msg, char word[]);
int get_date(char *date);

// .server 192.168.58.128 10000(端口号) 分别是argv[0],argv[1],argv[2]
int main(int argc, const char *argv[])
{
    int sockfd; //socket handle
    struct sockaddr_in serveraddr; //网络信息结构体
	int n;
	sqlite3 *db;
	int acceptfd;
	pid_t pid;
	MSG  msg;   

    if (argc != 3)
    {
        printf("Usage:%s serverip port.\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    //打开数据库
    if(sqlite3_open(DATABASE, &db) != SQLITE_OK)
    {
        printf("%s\n",sqlite3_errmsg(db));
        return -1;
    }
    else
    {
        printf("open DATABASE success.\n");
    }
    

    //创建套接字
    if ((sockfd = socket(AF_INET,  SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        perror("fail to socket.\n");
        return -1;
    }

    bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr));     //Clear the structure
    serveraddr.sin_family = AF_INET;
    serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);  //inet_addr: The dotted decimal string is converted to a binary address
    //atoi: convert to a int number
    //htons:Convert native data to network data
    serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); //将本机数据转换为网络数据,atoi功能将字符串转换为整数 

    //绑定（建立套接字与地址联系）
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) <0 )
    {
        perror("fail to bind\n");
        return -1;
    }

	//将套接字设为监听模式
	if(listen(sockfd,5) < 0)//监听个数5
	{
		printf("fail to listen");
		return -1;
	}

/*SIGCHLD 信号
 *当父进程的某个子进程终止时，父进程会收到 SIGCHLD 信号；
 *当父进程的某个子进程因收到信号而停止（暂停运行）或恢复时，内核也可能向父进程发送该信号。
*/
	//处理僵尸进程
	signal(SIGCHLD,SIG_IGN); //SIG_IGN :这个符号表示忽略该信号。
    
 	while (1)
    {
       if((acceptfd = accept(sockfd, NULL, NULL)) < 0)
       {
            perror("fail to accept");
            return -1;
       }

    //如果成功了，应创建父子进程，父进程永远接收客户端请求，子进程处理请求的具体内容
       if ((pid = fork()) < 0)
       {
        perror("fail to fork.\n");
        return -1;
       }
		else if(pid == 0)
		{
			//处理客户端具体的消息（子进程）
			close(sockfd);//监听套接字不用了，关闭
			do_client(acceptfd,db);
 
		}
		else
		{
			//接收客户端的请求（父进程）
			close(acceptfd);//接收套接字不用了，关闭
		}
 
    }
    

    
    return 0;
}

int do_client(int acceptfd,sqlite3 *db)
{
	MSG msg;
	while(recv(acceptfd,&msg,sizeof(msg),0) > 0)//接收成功
	{
			printf("type:%d\n", msg.type);
			switch(msg.type)
			{
			case R:
				do_register(acceptfd, &msg, db);
				break;
			case L:
				do_login(acceptfd, &msg, db);
				break;
			case Q:
				do_query(acceptfd, &msg, db);
				break;
			case H:
				do_history(acceptfd, &msg, db);
				break;
			default:
				printf("Invalid data msg.\n");
			}
 
	}
 
		printf("client exit.\n");//客户端退出就会跳出while循环
		close(acceptfd);
		exit(0);
 
		return 0;
}
 
 
void  do_register(int acceptfd, MSG *msg, sqlite3 *db)
{
    char *errmsg;
	char sql[512];//原本视频中是[128],会有警告
    sprintf(sql, "insert into usr values('%s', %s);", msg->name, msg->data);
	printf("%s\n", sql);
 
	if(sqlite3_exec(db,sql, NULL, NULL, &errmsg) != SQLITE_OK)
	{
		printf("%s\n", errmsg);
		strcpy(msg->data, "usr name already exist.");
	}
	else
	{
		printf("client  register ok!\n");
		strcpy(msg->data, "OK!");
	}
 
	if(send(acceptfd, msg, sizeof(MSG), 0) < 0)
	{
		perror("fail to send");
		return ;
	}
 
	return ;

}
 
int do_login(int acceptfd, MSG *msg, sqlite3 *db)
{
    char sql[512] = {};//128太小会警告
	char *errmsg;
	int nrow;
	int ncloumn;
	char **resultp;
 
	sprintf(sql, "select * from usr where name = '%s' and pass = '%s';", msg->name, msg->data);
	printf("%s\n", sql);
 
	if(sqlite3_get_table(db, sql, &resultp, &nrow, &ncloumn, &errmsg)!= SQLITE_OK)
	{
		printf("%s\n", errmsg);
		return -1;
	}
	else
	{
		printf("get_table ok!\n");
	}
 
	// 查询成功，数据库中拥有此用户
	if(nrow == 1)
	{
		strcpy(msg->data, "OK");//这里把OK放进data里,client.c中才会那么比较
		send(acceptfd, msg, sizeof(MSG), 0);
		return 1;
	}
 
	if(nrow == 0) // 密码或者用户名错误，或者写else就可以
	{
		strcpy(msg->data,"usr/passwd wrong.");
		send(acceptfd, msg, sizeof(MSG), 0);
	}
 
	return 0;
}

int do_searchword(int acceptfd, MSG *msg, char word[])
{
	FILE * fp;
	int len = 0;
	char temp[512] = {};
	int result;
	char *p;
 
 
	//打开文件，读取文件，进行比对
	
	if((fp = fopen("dict.txt", "r")) == NULL)
	{
		perror("fail to fopen.\n");
		strcpy(msg->data, "Failed to open dict.txt");
		send(acceptfd, msg, sizeof(MSG), 0);
		return -1;
	}
 
	//打印出，客户端要查询的单词
	len = strlen(word);
	printf("%s , len = %d\n", word, len);
 
	//读文件，来查询单词
	while(fgets(temp, 512, fp) != NULL)  //每次读取512字节
	{
 
	//	printf("temp:%s\n", temp);
 
		// abandon  ab
		result = strncmp(temp,word,len);  
 
		if(result < 0)  //不相等
		{
			continue;
		}                
		if(result > 0 || ((result == 0) && (temp[len]!=' ')))  //第一个字符串>第二个或者两者相同但后面不是空格，表示在注释里出现的单词
		{
			break;
		}
 
		// 表示找到了，查询的单词result == 0 且 temp[len] == ' '。
		p = temp + len; //  abandon   v.akdsf dafsjkj 
	//	printf("found word:%s\n", p);
		while(*p == ' ')
		{
			p++;
		}
		// 找到了注释，跳跃过所有的空格
 
		strcpy(msg->data, p);
		printf("found word:%s\n", msg->data);
 
		// 注释拷贝完毕之后，应该关闭文件
		fclose(fp);
		return 1;
	}
 
	fclose(fp);
 
	return 0;
}
 
int get_date(char *date)
{
	time_t t;
	struct tm *tp;
 
	time(&t);
 
	//进行时间格式转换
	tp = localtime(&t);
 
	sprintf(date, "%d-%d-%d %d:%d:%d", tp->tm_year + 1900, tp->tm_mon+1, tp->tm_mday, 
			tp->tm_hour, tp->tm_min , tp->tm_sec);
	printf("get date:%s\n", date);
 
	return 0;
}

int do_query(int acceptfd, MSG *msg, sqlite3 *db)
{
    char word[64];
	int found = 0;
	char date[128] = {};
	char sql[128] = {};
	char *errmsg;
 
	//拿出msg结构体中，要查询的单词
	strcpy(word, msg->data);
 
	found = do_searchword(acceptfd, msg, word);
	printf("查询一个单词完毕.\n");
 
	// 表示找到了单词，那么此时应该将 用户名，时间，单词，插入到历史记录表中去。
	if(found == 1)
	{
		// 需要获取系统时间
		get_date(date);
 
        sprintf(sql, "insert into record values('%s', '%s', '%s')", msg->name, date, word);
 
		if(sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &errmsg) != SQLITE_OK)
		{
			printf("%s\n", errmsg);
			return -1;
		}
		else
		{
			printf("Insert record done.\n");
		}
 
	}
	else  //表示没有找到
	{
		strcpy(msg->data, "Not found!");
	}
 
	// 将查询的结果，发送给客户端
	send(acceptfd, msg, sizeof(MSG), 0);
 
	return 0;
}
 
// 得到查询结果，并且需要将历史记录发送给客户端
int history_callback(void* arg,int f_num,char** f_value,char** f_name)
{
	// record  , name  , date  , word 
	int acceptfd;
	MSG msg;
 
	acceptfd = *((int *)arg);
 
	sprintf(msg.data, "%s , %s", f_value[1], f_value[2]);
 
	send(acceptfd, &msg, sizeof(MSG), 0);
 
	return 0;
}


int do_history(int acceptfd, MSG *msg, sqlite3 *db)
{
    char sql[128] = {};
	char *errmsg;

	sprintf(sql, "select * from record where name = '%s'", msg->name);

	//查询数据库
	if(sqlite3_exec(db, sql, history_callback,(void *)&acceptfd, &errmsg)!= SQLITE_OK)
	{
		printf("%s\n", errmsg);
	}
	else
	{
		printf("Query record done.\n");
	}

	// 所有的记录查询发送完毕之后，给客户端发出一个结束信息
	msg->data[0] = '\0';

	send(acceptfd, msg, sizeof(MSG), 0);

	return 0;
}

5. 总结

以上即是本次的内容。详情可以见华清远见视频。