5. 手写一个聊天室（单聊、群聊、文件传输）

一、前言

鉴于很多人都想给聊天室添加单聊的功能，所以这里就再出一篇功能更全的聊天室

一直啃旧东西也没意思，所以本篇文章再给大家介绍一个新的窗口框架：WTL

本文的聊天室客户端将基于WTL进行开发，主要有三个程序：windows客户端、windows服务器以及linux服务器。

由于有两个不同平台的服务器，分别开发就太麻烦了，因此本文选择使用boost中的asio库进行跨平台开发。

二、前置知识点

1.相关文章

在学习本文前，你需要至少阅读以下四篇文章：

1. 模板
2. Boost asio库使用详解
3. C++开源项目配置(vcpkg)
4. Linux系统入门

其中第一点，是WTL的底层实现逻辑，不懂的话，后面用起来你可能就会觉得非常奇怪。

然后是第二点，由于我们的服务器必须能运行到windows、linux双平台，如果分别进行开发就太麻烦了，所以这里采用C++准标准库中的asio库进行跨平台开发。

即我们只需要写一份代码，就可以在多个平台直接编译运行

然后是第三点，因为我们需要用到第三方库，所以就必须得学会如何在自己的项目中使用第三方库。

但本文实际上并不需要，因为我直接提供了完整的项目解决方案，包括用到的WTL与boost第三方库，我也直接放在了项目中。

至于最后一点，则是为了让我们能够直接在VS中编译运行linux服务器。

2.WTL的基本使用流程

和MFC一样，WTL也是一个图形框架，是由微软员工写出来的。

之所以出现WTL，主要还是因为MFC很笨重，不跨平台，闭源，而且似乎已经很多年没有更新过了

一个最简单的MFC程序，默认生成就有数兆大小，一旦使用MFC出现bug，排错就会非常麻烦，因为没有源码。

而WTL就可以很好的解决这些问题，因为WTL是直接给我们提供框架源代码的，你可以任意修改、扩展里面的内容。

而且因为其小巧，其生成的文件非常小，本文完成的这个聊天室，最终生成的可执行文件只有160k。

但缺点肯定也是有的，就是不跨平台，使用起来也较为麻烦。

不过我已经总结出了一套基本使用流程，所以不必过于担心，只要你会MFC，WTL也能很快学会。

WTL很多函数接口都是直接模仿的MFC，所以如果你对WTL中的某个控件不知道怎么用，你就可以直接查询MFC的文档，可以点击这里查看官方MFC文档。

首先，我们需要建立一个桌面窗口空项目：

随便取个名字：

然后选择桌面应用程序，以及勾选空项目：

如果用的vcpkg，那么下面两个配置的步骤就不需要了。

这样我们的客户端项目就创建好了，现在你就可以将WTL源代码复制进这个项目文件夹中：

然后将这个文件添加到项目的包含目录中即可，不再赘述：

现在，我们就可以正式写代码了。

首先新建两个文件：stdafx.h与main.cpp：

然后在stdafx.h头文件中包含如下头文件：

#pragma once
#include<atlbase.h> //使用ATL的基本文件，必须包含
#include<atlapp.h> //使用WTL的基本文件
#include<atlwin.h>  //ATL封装的窗口
#include<atlframe.h> //WTL封装的窗口框架类
#include<atlmisc.h>  //WTL封装的工具类
#include<atlctrls.h> //WTL封装的控件类
#include<atlcrack.h> //WTL封装的增强消息宏
#include<atldlgs.h> //WTL封装的各种对话框类
#include"resource.h" //资源头文件，当使用到了资源，会自动生成该头文件

也就是说，这个头文件是用来包含库的头文件的，方便我们以后使用。

这里写出的便是我们所需要的所有头文件了，注意最好不要更改各个头文件之间的顺序，以后其它文件直接包含这个stdafx.h头文件就行了。

然后我们就可以像MFC那样，在资源视图中，新建一个对话框窗口资源：

注意这里的对话框资源ID，可以按 F4或者右键跳转到属性界面进行修改，后面要用到，比如这里我就将其修改成为了IDD_DLG_MAIN，即用这个窗口资源作为我们的主对话框。

完成了这一步之后，我们还需要为它绑定一个类。

除了一个一个文件的添加，我们这里还可以直接添加类的：

然后取名为CMainDlg：

然后在该类的头文件中修改为如下代码：

#include"stdafx.h"
class CMainDlg :public CDialogImpl<CMainDlg> {
public:
	enum {
		IDD = IDD_DLG_MAIN
	};

	BEGIN_MSG_MAP(CMainDlg)
	END_MSG_MAP();
};

这里用到的就是C++模板实现多态的特性，我们继承自模板类CDialogImpl，并传入了自己的类名。

接着写一个枚举变量等于要绑定的窗口资源ID即可：

	enum {
		IDD = IDD_DLG_MAIN
	};

最后就是消息映射，因为windows是消息驱动的，MFC里面同样也是用消息映射来处理事件，这里同样如此：

	BEGIN_MSG_MAP(CMainDlg)
	END_MSG_MAP();

注意BEGIN_MSG_MAP后面需要填写的是本类类名，也就是给本类添加消息映射。

至此，我们就完成了类与窗口资源的绑定工作。

最后，我们还需要在main.cpp中写下我们的启动代码：

#include"stdafx.h"
#include"CMainDlg.h"

CAppModule app; //保存主线程id和消息循环的实例
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nShowCmd) {
	app.Init(NULL, hInstance);

	CMainDlg dlg;
	dlg.DoModal();

	app.Term();
}

WinMain函数是窗口程序的入口函数，直接复制即可，这里主要是多出了CAppModule ，如果你对MFC熟悉的话，应该知道MFC程序中也有一个CWinApp类代表着当前整个应用程序实例。

在这里，我们只需要用它声明一个全局变量，然后在代码中初始化它与销毁它即可：

app.Init(NULL, hInstance);
//代码
app.Term();

然后在这两行代码中间，填入我们想要执行的代码，所以这里只需要声明一个我们上面那个窗口类，然后调用其DoModal函数即可，

现在运行程序，你就发现可以正常运行了。

上面所有的步骤都是最基本且必要的步骤。

如果要深究原理的话，实际步骤会比上面的内容还要复杂的多，这里用到的是我自己总结出的一套能够快速用WTL库进行开发的方法，只要你熟悉MFC，就能很快上手。

但你会发现，运行出来的窗口是无法关闭的，那时因为我们没有响应对应的关闭消息。

这时，我们只需要来到资源对话框窗口，按F4进入其属性页面，点击上方的消息，添加对窗口关闭消息的处理：

这就和MFC非常像了，在生成的代码中，写一个EndDialog(0)函数即可退出当前的对话框：

这个EndDialog函数便是我们继承下来的，专门用于退出当前对话框窗口。

如果你想要看我们继承下来了哪些函数，可以使用this->，VS就会帮我们列举出来。

除了关闭消息，我们最常使用的还有初始化消息，方法与上面一样：

还有按钮，你也可以直接双击它们，添加点击事件处理函数，也可以选择它们按F4,选择其它可用的事件：

添加控件的方法和MFC一模一样，在工具箱中拖出需要的控件，放在对话框上面即可。

至此，我们就过了一遍WTL开发程序的基本步骤，来总结一下。

1. 新建stdafx.h头文件，用于存放WTL库的头文件。
2. 添加一个资源对话框窗口。
3. 添加一个类，通过其枚举IDD绑定窗口的ID，并添加消息映射宏。
4. 在main.cpp中启动整个程序。
5. 可以在窗口视图中，选择对应的窗口、控件，按F4进入属性页面，添加对应的消息、事件处理函数。

然后之后的开发，就和MFC基本相同了。

不过还有一点，我们想要在代码中直接操作控件，MFC中曾经提到过数种方法，其中使用ID的方法仍然是可以的。

即，用GetDlgItem与控件id来获取控件实例，进而调用相应的函数：

GetDlgItem(IDOK).EnableWindow(false);

但每次都这样弄就比较麻烦，其实我们也可以将其绑定在一个变量上：

首先添加一个对应的类型（WTL中的控件类名与MFC中的基本保持一致）：

然后在窗口的初始化函数中调用Attach方法，直接将这个控件与变量进行绑定：

m_btn.Attach(GetDlgItem(IDOK));

这样以后，我们就可以直接通过操作这个变量来看控制控件了。

三、项目下载与文件介绍

由于这个项目比较复杂，所以我这里将直接提供源代码，后面也直接对这个源代码中的内容进行讲解。

只要你阅读过本站《C++实战入门到精通》的内容，我相信你是能够看得懂的。

唯一的难点可能是对这些库的使用不熟练。

本链接采用阿里云分享，点击这里跳转下载，下载后是一个可执行文件，直接点击运行就可以解压。

解压后，得到下面目录：

• ChatClient：客户端代码。

• include：本项目所用到的库文件，但由于客户端、服务器的网络部分都用到了boost库，所以我这里直接将其放在了外面，而不是在三个项目里面都放置一份。

• LChatServer：linux服务器。

• WChatServer：windows服务器。

• ChatClient：生成的客户端程序

• ChatRoom.sln:解决方案管理文件，用VS打开这个文件即可打开整个解决方案。

• LChatServer.out：生成的linux服务器程序

• WChatServer.exe ：生成的windows服务器程序

对于Windows平台的项目，可以直接编译运行，而对于linux服务器，你就还需要配置你的linux平台，在本文最开始就提到过，不再赘述。

然后，还需要将boost库复制到该项目的include文件夹中才能正常编译：

这些文件夹不用你生成，只需要配置好环境后，在VS中点击编译就会自动在linux平台生成。

生成完毕后，再将你的boost文件夹复制过去，存放在一个include文件夹中即可。

我们的d盘、c盘之类的，只可以在子系统目录：/mnt下找到的，所以你可以直接使用linux复制文件命令将windows系统上的文件复制到你的子系统内。

这样就能正常编译了。

四、服务器代码讲解

服务器共有六个函数、一个类NetPacket：

老规矩，我们还是从main函数说起：

首先是io_context类，这个是asio库中最基础的类，所有的io操作类都需要它作为第一个参数。

然后是acceptor类，专门用于tcp服务器来等待客户端的连接。

因为需要读网络套接字，所以它的第一个参数就是上面声明的io_context对象，然后第二个参数就是我们要监听的端口类。

endpoint类聚合了地址与端口，所以我们可以这样构造，第一个参数意思就是监听本机所有的ipv4地址，然后第二个参数就是我们要监听的端口号。

接着进入循环，注意SPSock是我自己定义的一个类型，其原型是：

shared_ptr<tcp::socket> SPSock

这部分内容如果不熟悉，可以参考本站的另一篇文章：智能指针。

定义在了头文件stdafx.h中：

typedef	shared_ptr<tcp::socket> SPSock; //socket共享智能指针

之所以要用它，原因就是我们想要使用指针（便于传送），但我们不想要操心内存。

实际用到的是socket类，其主要用途就是作为一个可以和客户端通信的套接字。

接着就是等待客户端连接上来，一旦连接上来，这个sock里面就存放着与这位客户端通信的能力：

acptr.accept(*sock);

紧接着是两个变量：

vector<char> msg;
msg_id id;

这里之所以用vector<char>而不是string，主要原因就是string默认以\0作为结束，而网络传输的数据中没人能保证里面的数据中没有\0，尤其是我们想要传输文件，文件数据中里面肯定有\0。

如果继续使用string，一遇到数据中的\0就会自动截断数据，导致数据丢失，这肯定不行。

而vector就不存在这个问题，也就是说，这里的msg就是用来接收客户端发送来的消息的。

而这里的msg_id 是一个枚举类型，定义在了头文件stdafx.h中：

//消息包id
enum class msg_id {
	name = 0,//数据内容为客户端名称
	newuser = 1, //数据内容为新用户名称
	alluser = 2, //数据内容为当前所有在线用户名称
	exit = 4, //数据内容为当前退出聊天室的成员名称
	normal = 8, //数据内容为聊天消息
	single = 16, //数据内容为 昵称:消息
	file = 32, //文件发送，数据内容为文件数据，以文件名开头 \0 与后面的文件数据分割
	single_file = 16 | 32 //给单用户发送文件，相当于 single 与 file的组合
};

这是用来标识客户端给我们服务器发送的消息类型，本项目共用到了8种消息类型。