【项目管理】基于 C 语言的 QQ 聊天室实现（TCP + 多线程 + SQLite3）

基于 C 语言的 QQ 聊天室（TCP + 多线程 + SQLite3）

项目功能基础功能: 登录、注册、添加好友、私聊、创建群聊、群聊扩展功能: 删除好友、注销账号、好友在线状态、群管理（拉人/踢人）、VIP 特权、邮件通知等
功能介绍：模拟QQ聊天客户端：登录界面：1、登录2、注册		//将用户注册账户/密码信息存储在数据里3、注销服务器：转发信息：主要实现私聊和群聊的功能，只要通过服务器进行数据传输，最好都先用json在客户端打包，然后在服务器中解包处理信息：将从客户端发来的数据存储到数据库等操作主界面：1、添加好友			//是否需要同意2、查看我的好友		//显示好友当前状态，是否在线3、与好友私聊		//离线的信息怎么处理4、删除好友			//单删5、创建群聊6、开始群聊			//禁言7、拉好友进群		//群主和管理员的权限8、踢人				//群主和管理员的权限9、查看群中好友		//显示群主和管理员的权限、群员的权限10、注销账号11、公共朋友圈		//朋友圈//小游戏推荐使用TCP通信来实现，因为TCP只需要将客户端的fd存储在数据库，那么我们就可以随时想要客户端的fd然后给其发送信息。
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1、画架构图--->实现什么功能
2、设置结构体
3、设置协议
4、设置函数
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客户端：>显示界面printf("1、登录    2、注册   3、退出  4、注销")；单独写函数化界面Switch(){case 1：loginbreakcase 2：zhucebreakcase 3：logoutbreakcase 4：	zhuxiaobreak}//用户名：密码：...........send到服务器中---》数据存入数据库==================================================================服务器：1、并发服务器		考虑使用--->进程？线程？2、接受客户端的数据3、数据的转发数据库：1>打开数据库注册---写入登录---读取并匹配2>可以添加相关功能3>关闭数据库参考：服务器可以使用多路复用取创建线程，每一个线程都是单独和一个客户端进行通信客户端登录完成后，创建线程，专门用来接受服务器发送给客户端的信息数据库：需要多个table用户总表：储存注册的用户和密码，登录后将他的fd也放进去，下线后再次登录就更新。好友表：每当一个用户注册就创建一个好友表，里面储存该用户的好友名群聊总表：存储所有被创建的群聊名群聊成员总表：存储群聊里面的成员名=====================================================================

1. 系统架构设计

🔹 服务器端

	监听客户端连接多线程处理每个客户端使用 SQLite3 存储用户/好友/群信息解析 JSON 数据包转发私聊/群聊消息

🔹 客户端

	建立 TCP 连接JSON 格式封装数据交互界面（菜单选择私聊/群聊等）子线程接收服务器消息

🔹 1.1 架构图

+--------------------+          +------------------+
|      客户端       |    TCP/IP  |      服务器      |
+--------------------+ <------> +------------------+
| 1. 登录/注册      |             | 1. 处理用户请求  |
| 2. 添加好友       |             | 2. 保存数据到DB  |
| 3. 私聊/群聊      |             | 3. 发送/转发消息 |
| 4. 退出/注销      |             | 4. 维护在线状态  |
+--------------------+          +------------------+

聊天室实现流程图：（实现框架）

实现聊天室的登陆、注册流程图

注册：

登陆：
以上实现的编程思路逻辑为：

注册：
1、服务器要先启动，监听客户端的连接；
2、客户端启动，首先连接服务器，并显示登陆、注册界面；
3、服务器接收到客户端连接后，会创建一个子线程专门用于于客户端的通信；
4、选择注册后，提示输入用户名、密码，封装注册信息到结构体变量msg中，并发送该信令给服务器；
5、服务器接收到客户端注册信息后，进入注册处理流程；
6、注册功能：首先在数据库表中查找该用户名是否存在，如果不存在则使flage值为1，并且在数据库表中将该用户名密码保存到数据库中，并返回注册成功的信令；
否则使flage值为-1，并返回 错误信息；
7、客户端接收到服务器注册处理指令后，会打印提示信息，并显示步骤2的菜单。登陆：
1、服务器要先启动，监听客户端的连接；
2、客户端启动，首先连接服务器，并显示登陆、注册界面；
3、服务器接收到客户端连接后，会创建一个子线程专门用于于客户端的通信；
4、选择登陆后，提示输入用户名、密码，封装登陆信息到结构体变量msg中，并发送该信令给服务器；
5、服务器接收到客户端注册信息后，进入登陆处理流程；
6、登陆功能：首先查找该用户名、密码是否在数据库表中存在匹配项，找到返回对应的下标，并将于该客户端相连接的套接字保存到对应的条目中，返回登陆成功信息给客户端；如果没有找到，则返回-1，并返回错误信息给客户端；
7、客户端接收到服务器注册处理指令后，会打印提示信息，并设置客户端在线的标记login_f 为1，此时会显示 聊天功能对应的菜单。

客户端与服务端：私聊

私聊流程：
1、客户端从菜单选择私聊功能；
2、输入要聊天的对象和聊天信息；
3、发送聊天信息给服务器；
4、服务器的子线程收到私聊数据之后，进入私聊流程；
5、向指定用户发送该私聊信息；

客户端与服务端：公聊

公聊流程：
1、客户端从菜单选择公聊功能；
2、输入要聊天信息；
3、回车发送聊天信息；
4、服务器的子线程收到公聊数据之后，进入公聊流程；
5、查找所有在线用户，向所有的在线用户发送该公聊信息；
6、客户端进入聊天后会创建一个子线程，该子线程会循环接收所有服务器发送的数据信息。

🔹 1.2 技术选型

组件	技术方案
通信协议	TCP（稳定可靠）
数据格式	JSON（使用 cJSON 解析）
服务器模型	I/O 多路复用（select 或 epoll）+ 线程池
数据库	SQLite3（轻量级）
加密	密码 SHA-256 哈希存储

2. 数据库设计

🔹 2.1 用户表（users）

字段	类型	说明
id	INTEGER PRIMARY KEY	用户 ID
username	TEXT UNIQUE	用户名
password	TEXT	SHA-256 哈希存储
status	INTEGER	0=离线, 1=在线
fd	INTEGER	记录 socket 连接

CREATE TABLE users (id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,username TEXT UNIQUE NOT NULL,password TEXT NOT NULL,status INTEGER DEFAULT 0,fd INTEGER DEFAULT -1
);

🔹 2.2 好友表（friends）

记录用户之间的好友关系。

字段	类型	说明
user_id	INTEGER	用户 ID
friend_id	INTEGER	好友 ID

CREATE TABLE friends (user_id INTEGER,friend_id INTEGER,FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id),FOREIGN KEY (friend_id) REFERENCES users(id)
);

🔹 2.3 群聊表（groups）

记录群聊信息。

字段	类型	说明
group_id	INTEGER PRIMARY KEY	群 ID
group_name	TEXT UNIQUE	群名称
owner_id	INTEGER	群主 ID

CREATE TABLE groups (group_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,group_name TEXT UNIQUE NOT NULL,owner_id INTEGER NOT NULL,FOREIGN KEY (owner_id) REFERENCES users(id)
);

🔹 2.4 群成员表（group_members）

记录群聊成员及身份。

字段	类型	说明
group_id	INTEGER	群 ID
user_id	INTEGER	用户 ID
role	TEXT	owner/admin/member

CREATE TABLE group_members (group_id INTEGER,user_id INTEGER,role TEXT CHECK(role IN ('owner', 'admin', 'member')) DEFAULT 'member',FOREIGN KEY (group_id) REFERENCES groups(group_id),FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)
);

3. 通信协议（TCP）

🔹 3.1 数据包格式(JSON)

{"type": "login","username": "Alice","password": "123456"
}

🔹 3.2 主要消息类型

操作	type 值	附加字段
登录	“login”	username, password
注册	“register”	username, password
私聊	“private_chat”	from, to, message
群聊	“group_chat”	group_id, from, message
添加好友	“add_friend”	from, to
删除好友	“delete_friend”	from, to

4. 服务器端实现

🔹 4.1 服务器初始化

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <pthread.h>#define PORT 8080
#define MAX_CLIENTS 100void *handle_client(void *sockfd) {int client_sock = *(int *)sockfd;char buffer[1024];while (1) {memset(buffer, 0, sizeof(buffer));int bytes = recv(client_sock, buffer, sizeof(buffer), 0);if (bytes <= 0) {printf("客户端断开连接\n");break;}printf("收到消息: %s\n", buffer);send(client_sock, "消息收到", strlen("消息收到"), 0);}close(client_sock);return NULL;
}int main() {int server_sock, client_sock;struct sockaddr_in server_addr, client_addr;socklen_t client_size = sizeof(client_addr);server_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;server_addr.sin_port = htons(PORT);bind(server_sock, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));listen(server_sock, MAX_CLIENTS);printf("服务器启动, 监听端口 %d...\n", PORT);while (1) {client_sock = accept(server_sock, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_size);printf("新客户端连接: %d\n", client_sock);pthread_t thread;pthread_create(&thread, NULL, handle_client, &client_sock);pthread_detach(thread);}close(server_sock);return 0;
}

5. 客户端实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>#define SERVER_IP "127.0.0.1"
#define SERVER_PORT 8080int main() {int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);struct sockaddr_in server_addr;server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &server_addr.sin_addr);connect(sock, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));char buffer[1024];while (1) {printf("输入消息: ");fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);send(sock, buffer, strlen(buffer), 0);memset(buffer, 0, sizeof(buffer));recv(sock, buffer, sizeof(buffer), 0);printf("服务器: %s\n", buffer);}close(sock);return 0;
}

5. 线程池优化（使用 epoll 处理多个客户端）

#include <sys/epoll.h>int epfd = epoll_create(1);
struct epoll_event event, events[MAX_CLIENTS];event.events = EPOLLIN;
event.data.fd = server_sock;
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, server_sock, &event);while (1) {int n = epoll_wait(epfd, events, MAX_CLIENTS, -1);for (int i = 0; i < n; i++) {if (events[i].data.fd == server_sock) {int client_sock = accept(server_sock, NULL, NULL);event.data.fd = client_sock;epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, client_sock, &event);} else {char buffer[1024];recv(events[i].data.fd, buffer, sizeof(buffer), 0);printf("收到: %s\n", buffer);}}
}

以上为项目结构 和 模块化的编程思想，下面提供完整代码：

✅ 使用 TCP + JSON 进行消息传输；
✅ 基于 SQLite3 存储用户、好友、群聊信息；
✅ 服务器采用 多线程 + I/O 多路复用（epoll） 支持高并发。

客户端（client）

头文件集合

my.h

#ifndef __MY_H__
#define __MY_H__
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<poll.h>
#include<stdbool.h>
#include<json/json.h>
#include<sqlite3.h>
#include<sys/time.h>
#include<signal.h>
#include<semaphore.h>
#include<pthread.h>
#include<errno.h>typedef struct msg{
char usr_name[20];
char passwd[20];
char qq_group[20];
char buf[100];
int qq;
int cmd;
}msg_q,*msg_p;extern void struct_init(msg_p* qt);
extern void json_init(msg_p * p);
extern const char * json_pack(msg_p p);
extern msg_p json_unpack(const char * buf1);
extern int user_insert(int fd);
extern int login_qq(int fd);
extern int add_friend(int fd);
extern int sql_into(msg_p qt);
extern int del_friend(int fd);
extern int sql_del(int qq);
extern int tuichu_qq(int fd);
extern int siliao_friend(int fd);
extern int group_fd(int fd);
extern int group_creat(msg_p qt);
extern int add_f_gp(int fd);
extern int table_show();
extern int fun1(void* arg,int col,char** str,char** name);
extern int qunliao(int fd);
extern int del_g_f(int fd);
extern int chakan();
extern int chakan_gf(int fd);
extern int qun_lib();#endif

json.h

#ifndef _JSON_H_
#define _JSON_H_
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <json/json.h>
#include <stdlib.h>typedef struct msg{char usr_name[20];char passwd[20];char qq_group[20];char buf[100];int qq;int cmd;
}msg_q,*msg_p;extern void json_init(msg_p * p);
extern const char *json_pack(msg_p p);
extern msg_p json_unpack( const char *buf1);#endif

主函数

client.c

#include"my.h"
int fd;
extern int sdnum;
int main(int argc, char const *argv[])   //./client server_ip server_port
{if (argc!=3){printf("usage : %s <server_ip> <server_port>\n",argv[0]);//传参：服务器ip + 端口号exit(1);} msg_p qq;msg_p qq1;json_init(&qq);json_init(&qq1);const char* auf;char buf[521];fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if (fd<0){perror("socket");exit(1);}int ret;struct sockaddr_in server_addr;server_addr.sin_family=AF_INET;server_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));server_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);ret=connect(fd,(struct sockaddr *)&server_addr,sizeof(server_addr));if (ret<0){perror("connect");exit(1);}/* fd_set myset;while(1){FD_ZERO(&myset); FD_SET(0,&myset);FD_SET(fd,&myset);select(fd+1, &myset, NULL,NULL,NULL);if(FD_ISSET(0,&myset)){*/
end:
while(1)
{fd_set myset;while(1){FD_ZERO(&myset); FD_SET(0,&myset);printf("-------------\n");printf("----1.注册---\n");printf("----2.登录---\n");printf("----3.退出---\n");printf("-------------\n");struct_init(&qq);printf("please chose:\n");select(fd+1, &myset, NULL,NULL,NULL);scanf("%d",&qq->cmd);if(FD_ISSET(0,&myset)){switch(qq->cmd){case 1:user_insert(fd);//注册bzero(buf,sizeof(buf));struct_init(&qq1);recv(fd,buf,sizeof(buf),0);qq1=json_unpack(buf);if(qq1->cmd==1){printf("注册成功\n");printf("你的QQ号为：%d\n",qq1->qq);}elseprintf("注册失败\n");break;case 2:login_qq(fd);//登录bzero(buf,sizeof(buf));struct_init(&qq1);recv(fd,buf,sizeof(buf),0);qq1=json_unpack(buf);if(qq1->cmd==1){printf("正在登录...\n");sleep(2);}else{printf("帐号或密码错误\n");break;}// menu();while(1){fd_set myset;while(1){
begin:FD_ZERO(&myset); FD_SET(0,&myset);FD_SET(fd,&myset);int qq_num;int i;//sleep(5);system("clear");printf("4.添加好友\n");printf("5.删除好友\n");printf("6.与好友私聊\n");printf("7.创建群聊\n");printf("8.拉好友进群\n");printf("9.开始群聊\n");printf("10.查看我的好友\n");printf("11.查看群中的好友\n");printf("12.退出登录\n");printf("请输入数字选择相应操作\n");select(fd+1, &myset, NULL,NULL,NULL);if(FD_ISSET(fd,&myset)){ do{bzero(buf,sizeof(buf));ret=recv(fd,buf,sizeof(buf),0);struct_init(&qq1);qq1=json_unpack(buf);			printf("%s\n",qq1->buf);if(qq1->cmd==1000){goto begin;}}while(qq1->cmd!=0);sleep(3);break;}scanf("%d",&i);if(FD_ISSET(0,&myset)){switch(i){case 4:add_friend(fd);//添加好友sleep(2);break;case 5:printf("请输入你要删除好友的QQ:");scanf("%d",&qq_num);//del_friend(fd);bzero(buf,sizeof(buf));struct_init(&qq1);qq1->cmd=5;qq1->qq=qq_num;auf=json_pack(qq1);send(fd,auf,strlen(auf),0);recv(fd,buf,sizeof(buf),0);qq1=json_unpack(buf);if(qq1->cmd==1){sql_del(qq_num);printf("删除成功\n");sleep(2);break;