手把手教你搭建 UDP 多人聊天室（附完整源码）

一、项目介绍

本文将分享一个基于 UDP 协议的简易多人聊天室项目，包含服务器端和客户端的完整实现。该聊天室支持多客户端同时连接，能实现消息群发、用户加入 / 退出通知等核心功能，适合作为网络编程入门实践案例。

项目采用 C 语言开发，利用 UDP 的无连接特性实现数据传输，通过链表管理在线客户端信息，核心功能包括：

• 服务器端：客户端连接管理、消息转发、加入 / 退出通知
• 客户端：消息发送、实时接收、退出控制

二、核心技术点

1. UDP 协议应用

   采用SOCK_DGRAM类型的套接字实现无连接通信，通过sendto和recvfrom函数完成数据收发，无需建立持久连接，适合简单的即时通讯场景。

2. 链表数据结构

   服务器端使用链表存储在线客户端的 IP 和端口信息，实现客户端的动态加入 / 删除管理，通过遍历链表完成消息群发（排除发送者自身）。

3. 多线程编程

   客户端采用主线程发送消息、子线程接收消息的设计，实现消息收发的并行处理，避免阻塞。

4. 网络字节序转换

   使用htons/ntohs、inet_addr/inet_ntoa等函数处理 IP 地址和端口的字节序转换，保证跨平台通信兼容性。

三、代码解析

1. 服务器端（server.c）

• 数据结构设计 ：定义liu结构体存储客户端地址信息，通过链表头节点管理所有在线客户端

• 核心功能函数：

  • qunfa：遍历链表群发消息（排除发送者）
  • chuangjianlianbiao：新增客户端到链表并广播加入通知
  • panduan：判断客户端是否已在线
  • tuichu：处理客户端退出，从链表移除并广播退出通知

• 主逻辑：循环接收客户端消息，根据消息类型（普通消息 / 退出指令）和客户端状态（新用户 / 老用户）执行对应操作。

#include<myhead.h>
#define IP "192.168.175.46"
#define PORT 1111
typedef struct liu 
{
    struct sockaddr_in addr;
    struct liu *next;
} xue, *pxue;
pxue toujiedian() 
{
    pxue p = malloc(sizeof(xue));
    p->next = NULL;
    return p;
}
void qunfa(int oldfd,pxue L,char buff[],int n,struct sockaddr_in sender)//群发消息（不发给自己）
{
    pxue t = L->next;
    while(t) 
    {
        if(!(t->addr.sin_addr.s_addr==sender.sin_addr.s_addr&&t->addr.sin_port==sender.sin_port))//不发给自己
        {
            sendto(oldfd,buff,n,0,(struct sockaddr*)&(t->addr),sizeof(struct sockaddr_in));
        }
        t = t->next;
    }
}
void chuangjianlianbiao(int oldfd,pxue L,struct sockaddr_in client) // 添加客户端到链表并广播加入消息
{
    pxue p = malloc(sizeof(xue));
    p->addr = client;
    p->next = L->next;
    L->next = p;

    char str[1024];
    sprintf(str,"系统消息：%s:%d 加入聊天室......",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));
    int n = strlen(str);
    qunfa(oldfd,L,str,n,client);//调用群发函数发送新用户加入聊天室的信息
}
int panduan(pxue L, struct sockaddr_in client)// 判断客户端是否已存在
{
    pxue t=L->next;
    while(t)//t只要不是NULL就运行
    {
        if(t->addr.sin_addr.s_addr==client.sin_addr.s_addr&&t->addr.sin_port==client.sin_port) 
        {
            return 0;// 已存在
        }
        t=t->next;
    }
    return 1;// 不存在
}
void tuichu(int oldfd,pxue L,struct sockaddr_in client)// 客户端退出处理 
{
    pxue t = L->next;
    pxue Q = L;
    while(t) 
    {
        if(t->addr.sin_addr.s_addr==client.sin_addr.s_addr&&t->addr.sin_port==client.sin_port) 
        {         
          
            char str[1024];
            sprintf(str,"系统消息：%s:%d 退出了聊天室......",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));
            int n = strlen(str);
            qunfa(oldfd,L,str,n,client);//群发退出消息  
            Q->next = t->next;
            free(t);//从链表删除
            return;
        }
        Q = t;
        t = t->next;
    }
}
int main(int argc,const char*argv[]) 
{
    int oldfd=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(oldfd==-1) 
    {
        perror("socket");
        return -1;
    }
    
    struct sockaddr_in server={
        .sin_family=AF_INET,
        .sin_port=htons(PORT),
        .sin_addr.s_addr=inet_addr(IP)
    };
    if(bind(oldfd,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server))==-1) 
    {
        perror("bind");
        return -1;
    }

    pxue L=toujiedian();
    char buff[1024];
    struct sockaddr_in client;
    int len = sizeof(client);
    printf("UDP聊天室服务器已启动，等待客户端连接...\n");

    while(1) 
    {
        bzero(buff,sizeof(buff));
        int n=recvfrom(oldfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr*)&client, &len);//有新客户端连接或者有旧客户端发消息会触发
        if(n<0) 
        {
            perror("recvfrom");
            continue;
        }
        buff[n] = '\0';
        if(strcmp(buff,"quit")==0)//先判断消息是否为退出指令，不进入新老客户判断
        {
            tuichu(oldfd,L,client);//如果是退出指令，直接进入退出处理函数
            continue;
        }
        if(panduan(L,client))//确定不是退出指令后，判断发信息的客户端是否存储在链表里
        {
            chuangjianlianbiao(oldfd, L, client);//不存在就创建并存储客户端信息，同时广播加入信息
        }
        char str[1024];
        bzero(str,sizeof(str));
        sprintf(str,"%s:%d发来:",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port));
        strcat(str,buff);
        qunfa(oldfd,L,str,n,client);//存在就群发客户端发来的消息
    }
    close(oldfd);
    return 0;
}

2. 客户端（客户端 1.c）

• 多线程设计 ：子线程jieshou循环接收服务器转发的消息并打印，主线程负责读取用户输入并发送。
• 通信流程：绑定本地地址后连接服务器，输入消息自动发送，输入 "quit" 时退出聊天室并通知服务器。

#include<myhead.h>
#define IP "192.168.175.46"// 服务端IP
#define PORT 1111// 服务端端口
int oldfd;
void *jieshou()// 接收线程
{
    char buff[1024];
    struct sockaddr_in from;
    int len = sizeof(from);
    while(1) 
    {
        bzero(buff, sizeof(buff));
        int n =recvfrom(oldfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr*)&from,&len);
        if(n>0) 
        {
            buff[n]='\0';
            printf("%s\n",buff);
        }
    }
}
int main(int argc,const char*argv[]) 
{
    oldfd= socket(AF_INET,SOCK_DGRAM, 0);
    if(oldfd == -1) 
    {
        perror("socket");
        return -1;
    }
    //绑定客户端自己的地址
    struct sockaddr_in client={
    .sin_family=AF_INET,
    .sin_port=htons(2222),
    .sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.175.46")
    };
    if(bind(oldfd,(struct sockaddr*)&client,sizeof(client))==-1) 
    {
        perror("bind");
        return -1;
    }
    //要连接的服务器地址
    struct sockaddr_in server={
    .sin_family = AF_INET,
    .sin_port = htons(PORT),
    .sin_addr.s_addr = inet_addr(IP)
    };
    printf("\t\t连接到聊天室服务器 %s:%d\n",IP,PORT);
    printf("\t\t输入消息并回车即可发送，输入 quit 退出聊天室\n");
    // 创建接收线程
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid,NULL,jieshou,NULL);
    pthread_detach(tid);//告诉系统：这个线程结束后，帮我自动回收
    // 主线程负责发送
    char buff[1024];
    while(1) 
    {
        bzero(buff, sizeof(buff));
        fgets(buff, sizeof(buff),stdin);
        buff[strlen(buff)-1] = '\0';
        sendto(oldfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server));
        if(strcmp(buff, "quit")==0) 
        {
            printf("您已退出聊天室\n");
            break;
        }
    }
    close(oldfd);
    return 0;
}

四、运行效果

1. 启动服务器后，显示 "UDP 聊天室服务器已启动，等待客户端连接..."
2. 客户端启动后，自动连接服务器并加入聊天室，其他在线用户会收到 "系统消息：IP: 端口 加入聊天室......"
3. 任一客户端发送消息，其他客户端会收到 "IP: 端口发来：消息内容"
4. 客户端输入 "quit"，其他用户会收到退出通知，该客户端从在线列表中移除

五、总结与扩展方向

本项目实现了 UDP 聊天室的基础功能，可进一步扩展：

• 增加用户昵称功能（替代 IP: 端口显示）
• 实现私聊功能（指定接收者 IP 和端口）
• 加入消息加密机制，提升安全性
• 增加客户端心跳检测，处理异常断开情况

完整代码已附在文中，适合网络编程初学者参考学习，如有问题欢迎留言交流。