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python套接字socket通信

一、初步认识

socket 被翻译成套接字,尽管有些人诟病,但我觉得还挺贴切的。其功能是提供低级别的网络服务,最常用的就是根据IP来传输数据。

所谓传输,就要有两个[端],首先做一个服务端

import socket
s = socket.socket()
host = socket.gethostname() #本机地址 ??
port = 12345 ? ? ? ? ? ? ? ?#端口
s.bind((host,port)) ? ? ? ? #绑定端口
s.listen(3) ? ? #开始监听,最多支持三个链接
while True:
? ? c, addr = s.accept() ? ?#等待连接
? ? print("Linked @ Addr",addr)
? ? break

#下面为发送命令
while True:
? ? data = input("input data:")
? ? c.send(data.encode("utf8"))
? ? if data=="exit":
? ? ? ? c.close()
? ? ? ? break

需要注意的是,send需要发送的内容是二进制码,故而通过 encode 和 decode 来编解码。最后如果输入exit则退出。

然后写一个客户端

import socket
s = socket.socket()
host = socket.gethostname()
port = 12345
s.connect((host,port))
while True:
? ? data = s.recv(1024).decode("utf8")
? ? if data!=b'':
? ? ? ? print("receive data:", data)
? ? # 当接收到exit时关闭端口,退出循环
? ? if data[:4]=="exit":
? ? ? ? s.close()
? ? ? ? break

运行之后,服务端和客户端的输入输出分别为

#服务端
Linked @ Addr ('192.168.1.113', 9953)
input data:hello world
11
input data:who are you
11
input data:can u speak chinese?
20
input data:exit

#客户端
receive data: hello world
receive data: who are you
receive data: can u speak chinese?
receive data: exit

二、socket对象

在上例中,通过 socket.socket 创建了一个socket对象,其完整的构造函数为

socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM,proto=0,fileno=None)

其中,family表示套接字的地址族,主要包括三类

地址族 AF_INET AF_INET6 AF_UNIX 协议来源 IPv4 IPv6 UNIX

在创建串口时,可以通过或运算|同时选择多个地址族。

type为套接字类型,比较常用的有两种:

SOCK_STREAM ,为流式套接字,特点是传输与接收顺序相同,安全。 SOCK_DGRAM ,为数据报格式套接字,特点是快、无顺序、可能丢失

proto为协议号,一般为0,当协议族为AF_CAN时,协议应为 CAN_RAW, CAN_BCM, CAN_ISOTP 或 CAN_J1939 。

fileno代表一个创建 socket 的文件。

尽管构造函数并无声明客户端与服务端的参数,但从功能来看,二者所能够调用的成员应该并不完全相同。

其中,bind,listen,accept这三个方法为服务端的专有方法,其功能分别为

bind(address) :将其绑定到某个地址,其中地址address一般为一个元组,包括IP和端口号 listen(N) :启动一个服务器用于接受连接,N为最多连接个数,不小于0。 accept() :接受一个连接,无参数,返回值是(conn, address)元组,conn是一个新的socket对象,用于收发数据。

相应地,客户端也有两个专用的方法:

connect(address): 连接某个地址。 connect_ex(address): 和connect相比,当出现错误时返回错误码,而不报错。

接下来是客户端和服务端均可使用的方法,其中最关键的就是发送send和接收recv。

其中,与发送相关的函数有:

send(bytes): 其中bytes为发送字节,返回已发送的字节(有的时候可能并没有发完)。 sendall(bytes): 和send相比,会持续发送bytes,直到所有数据都已发送或者报错。 sendfile(file,offset=0,count=None): 在Unix下发送文件,在Windows下和send相同,相当于是不可用的。 sendto(bytes,addresss): 指定地址发送数据。

在Windows中可用的接收相关函数有两组,其中bufsize表示接收数据的最大字节数。

  返回数据 返回数据+接收端地址 不写入缓冲区 recv(bufsize) recvfrom(bufsize) 写入缓冲区buf recv_into(buf,bufsize) recvfrom_into(buf,bufsize)

get-set 是很多模块中都会出现的函数名称,前者代表获取某种参数,后者代表设置某些参数,一般后者的输入为前者的输出。

套接字中止或者关闭的方法有下面几种:

close() 关闭套接字的文件描述符 detach() 关闭套接字对象,但并不关闭文件描述符

shutdown(how)可以部分关闭套接字的连接,其中how为:

SHUT_RD: 后续不再允许接收 SHUT_WR: 后续不再允许发送 SHUT_RDWR: 后续的发送和接收都不允许

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