使用 C 语言实现 WebSocket: 一份简明教程

用 C 语言实现 WebSocket

安装 libwebsockets

libwebsockets 是一个 C语言编写的跨平台的 WebSocket 库，可用于创建 WebSocket 协议相关的服务器和客户端。它是一个灵活且易于使用的库，可以快速构建一个高性能的 WebSocket 应用程序。由于其简单、轻量级的设计，它非常适合构建基于嵌入式系统或处理大量连接的高负载服务器应用。

我们可以这么去安装 libwebsockets：

git clone https: //github.com/warmcat/libwebsockets.git
cd libwebsockets
mkdir build
cd build
cmake ..
make && sudo make install
pkg-config --modversion libwebsockets

添加 libwebsockets.h

#include <libwebsockets.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>

逻辑代码编写

#include <libwebsockets.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>

// WebSocket 数据的结构体，用于存储每个会话的数据
struct per_session_data {
};

// WebSocket 服务器消息的回调函数
int callback(struct lws *wsi, enum lws_callback_reasons reason, void *user, void *in, size_t len) {
    switch (reason) {
        case LWS_CALLBACK_ESTABLISHED: // 处理新连接事件
            // 添加计时器，每秒发送一个时间戳
            lws_callback_on_writable(wsi);
            break;
        case LWS_CALLBACK_SERVER_WRITEABLE: // 处理发送数据事件
            // 发送时间戳
            time_t t = time(NULL);
            char timestamp[20];
            sprintf(timestamp, "%ld", t);
            lws_write(wsi, timestamp, strlen(timestamp), LWS_WRITE_TEXT);
            lws_callback_on_writable(wsi);
            break;
        // 其他事件省略
    }
    return 0;
}

int main(int argc, char **argv) {
    // 创建 WebSocket 协议
    static struct lws_protocols protocols[] = {
        {
            "demo-protocol", // 协议名称，需要和前端代码中的 WebSocket 协议相同
            callback, // 回调函数指针
            sizeof(struct per_session_data), // 每个会话（连接）所拥有的数据大小
            0, // 没有更多的协议参数
            NULL, NULL, NULL
        },
        { NULL, NULL, 0, 0 } // 协议列表以 NULL 结尾
    };

    // 创建 WebSocket 上下文
    struct lws_context_creation_info info = {
        .port = 3001, // 监听端口号
        .protocols = protocols // 协议列表
    };
    struct lws_context *context = lws_create_context(&info);

    // 判断 WebSocket 上下文是否创建成功
    if (!context) {
        printf("Failed to create WebSocket context.\n");
        return -1;
    }

    // 进入循环，等待 WebSocket 连接
    while (1) {
        lws_service(context, 50);
    }

    // 清理并关闭 WebSocket 上下文
    lws_context_destroy(context);

    return 0;
}

前端页面连接 WebSocket

页面编写

我们需要创建一个 index.html，并写入以下代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
  <script>
    window.onload = () => {
        if ('WebSocket' in window) {
            // 创建websocket连接
            let ws = new WebSocket('ws://127.0.0.1:3001/websocket');
            // 成功连接的时候推送一条消息，此时服务端就可以开始推送数据了
            ws.onopen = () => {
                console.log('websocket success---');
                ws.send('success');
            }
            ws.onmessage = (message) => {
                let data = message.data;
                console.log('get websocket message---', data);
            }
            ws.onerror = () => {
                console.error('websocket fail');
            }
        } else {
            console.error('dont support websocket');
        };
    };
</script>

</head>
<body>
  
</body>
</html>