仿QQ聊天室(多客户端聊天，文件下载上传，Reactor服务器)

一个基于 C++、Linux Socket/epoll 和 Qt Widgets 的局域网即时聊天室项目。项目包含图形化客户端、epoll 服务端，以及一个用于学习事件驱动模型的 Reactor 服务端版本，支持用户登录、群聊、在线用户列表、文件上传和文件下载。

功能特性

• Qt 图形化聊天客户端
• TCP 长连接通信
• 用户名登录与在线用户列表同步
• 群聊消息广播
• 系统消息提示，如用户加入、离开、上传文件
• 文件上传、文件列表刷新和文件下载
• 自定义二进制应用层协议，支持粘包/半包处理和简单校验
• Linux epoll 非阻塞 I/O 服务端
• 可选 Reactor 事件分发版本，便于学习网络服务器架构

技术栈

• C++17
• CMake 3.16+
• Qt 5/Qt 6 Widgets、Network
• Linux Socket API
• Reactor网络模型
• epoll
• std::filesystem

项目结构

IM_Chat/
├── Client/                 # Qt 客户端
│   ├── main.cpp
│   ├── mainwindow.cpp
│   ├── mainwindow.h
│   ├── mainwindow.ui
│   └── protocol.h
├── Server/                 # 默认 epoll 服务端
│   ├── main.cpp
│   ├── chatserver.cpp
│   ├── chatserver.h
│   ├── filetransfer.h
│   └── protocol.h
├── Server_Reactor/         # Reactor 版本服务端
│   ├── include/
│   ├── src/
│   ├── chatserver.cpp
│   ├── chatserver.h
│   ├── filetransfer.h
│   └── protocol.h
├── CMakeLists.txt
└── readme.md

环境要求

服务端依赖 Linux 网络接口和 epoll，两个版本都可以使用，只是实现的方式不一样。

客户端依赖 Qt：

• Qt 5 或 Qt 6
• Qt Widgets 模块
• Qt Network 模块

如果只想运行服务端，可以不安装 Qt，并在 CMake 中关闭客户端构建。

快速开始

1. 克隆项目

git clone https://github.com/jingxincurry/IM_Chat.git
cd IM_Chat

2. 编译服务端(Linux系统)

适合没有 Qt 环境，或只想先启动聊天服务器的情况。

cmake -S . -B build -DBUILD_CLIENT=OFF -DBUILD_SERVER=ON
cmake --build build

启动服务端：

./build/Server/im_server
或者
./build/Server_Reactor/im_server

服务端默认监听 8888 端口，并在运行目录下创建 uploads/ 目录保存上传文件。

3. 编译客户端

需要本机已安装 Qt，并且 CMake 能找到 Qt。

如果使用 Qt Creator，也可以直接打开根目录的 CMakeLists.txt，选择合适的 Kit 后构建运行。

使用说明

1. 先启动服务端。
2. 启动一个或多个客户端。
3. 在客户端填写服务器 IP 和端口，默认端口为 8888。
4. 点击连接服务器。
5. 输入用户名后登录(任意都可以登录)。
6. 登录成功后即可发送群聊消息、查看在线用户、上传或下载文件。

客户端默认服务器地址可通过界面修改，也可以通过环境变量配置：

export IM_CHAT_SERVER_HOST=127.0.0.1
export IM_CHAT_SERVER_PORT=8888

在Client文件下的mainwindow.cpp可以修改服务器地址和端口

协议设计

客户端和服务端使用统一的 protocol.h。每个数据包由包头、长度、命令字、负载和校验值组成。

+------------+------------+------------+---------------+------------+
| PacketHead | Length     | Command    | Payload       | Checksum   |
| uint16     | uint32     | uint16     | variable      | uint16     |
+------------+------------+------------+---------------+------------+

• PacketHead：固定为 0xFEFF
• Length：Command + Payload + Checksum 的长度
• Command：业务命令类型
• Payload：业务数据
• Checksum：对 Payload 做简单累加校验

主要命令包括：

命令	含义
CmdLogin	客户端登录
CmdLoginOk	登录成功
CmdSystemMessage	系统消息
CmdChatMessage	聊天消息
CmdUserList	在线用户列表
CmdFileList	文件列表
CmdFileUploadBegin	开始上传文件
CmdFileUploadChunk	文件上传分片
CmdFileUploadEnd	文件上传结束
CmdFileDownloadRequest	请求下载文件
CmdFileDownloadBegin	开始下载文件
CmdFileDownloadChunk	文件下载分片
CmdFileDownloadEnd	文件下载结束
CmdError	错误消息

服务端说明

默认服务端位于 Server/，采用非阻塞 socket 和 epoll：

• 监听新连接
• 为每个客户端维护会话状态
• 解析自定义协议数据包
• 广播聊天消息和用户列表
• 处理文件上传和下载
• 清理断开连接和未完成上传

Server_Reactor/ 目录提供了 Reactor 架构版本，将事件监听、事件分发和业务处理拆分为独立模块，适合对比学习 epoll 直接编程和 Reactor 模式。

CMake 选项

根目录 CMakeLists.txt 提供以下选项：

选项	默认值	说明
BUILD_CLIENT	ON	构建 Qt 客户端
BUILD_SERVER	ON	构建默认 epoll 服务端
BUILD_SERVER_REACTOR	OFF	构建 Reactor 版本服务端

示例：

cmake -S . -B build \
  -DBUILD_CLIENT=OFF \
  -DBUILD_SERVER=ON \
  -DBUILD_SERVER_REACTOR=OFF

后续计划

• 增加账号注册和密码校验
• 支持私聊
• 增加聊天记录持久化
• 增加数据库存储用户和文件元信息
• 优化客户端界面布局
• 增加更完整的异常处理和日志系统

License

本项目用于 C++ 网络编程和 Qt 客户端开发学习。发布到 GitHub 前可以根据需要补充开源协议，例如 MIT License。