python之socket编程UDP API-马育民老师

# socket源码
socket源代码位置：
```
python安装根目录/Lib/socket.py
```
导入```_socket```模块，socket类继承```_socket.socket```，
模块```_socket```的位置：
```
python安装根目录/DLLs/_socket.pyd
```
什么是.pyd文件？见下面链接：
http://www.malaoshi.top/show_1EF2Zg2nxB6r.html

# socket 接口说明

### 导入socket模块
```
import socket
```

### 创建socket对象
socket编程中，无论实现服务器端还是客户端，首先要创建socket对象，然后才能进行操作
**支持with语句**
##### 语法
```
socket([family], [type], [proto])
```
**参数说明:**
- family：套接字家族，有三个值
 - socket.AF_INET 使用IPv4（默认）。是Address Family Internet缩写
 - socket.AF_INET6 使用IPv6
 - socket.AF_UNIX 只用于单一的Unix系统进程间通信
 
- type：套接字类型，有五个值：
 - socket.SOCK_STREAM：流式socket , 即TCP （默认）
 - **socket.SOCK_DGRAM：数据报式socket ,即UDP**。是socket_datagram缩写
 - socket.SOCK_RAW 原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
 - socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
 - socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务
 
- protocol：协议。默认是0，与特定的套接字家族相关的协议,如果是 0 ，则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议

##### 例子
```
udp=socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
```

##### 支持with语句
```
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as udp:
    pass
```

### 绑定地址、端口
- **接收端** 创建socket对象后，将套接字绑定本机 **网卡IP地址** 和 **端口号**。地址格式取决于套接字族。
绑定本机端口号，**一个端口号只能被一个进程绑定**，当操作系统底层接收到数据后，通过识别 **端口号**，将数据 **发送给相应的进程**

- **发送端** 绑定本机地址和端口号后，使用该指定的 **端口号** 发送数据

##### 语法
```
bind(address)
```
**参数：**
- address：在AF_INET下（即IPv4），以元组（ipaddr,port）的形式表示地址，ipaddr是本机网卡ip地址，port是本机要绑定该网卡的端口号
当有 **多个网卡时**，要绑定所有网卡，ip地址可设置成 ```"0.0.0.0"```

##### 例子
```
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as udp:
    # 绑定本机所有网卡的9999端口号
    s.bind(('0.0.0.0', 9999))
```
绑定IP地址0.0.0.0，端口号是9999
>关于IP地址0.0.0.0，见下面链接：
http://www.malaoshi.top/show_1EF2SXCO6P0v.html

或者
```
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as udp:
    s.bind(('', 9999))#ip可空，同0.0.0.0
```

##### 注意：
端口不能重复绑定，**端口只能被一个进程绑定**，同时执行2次本文开始处的接收端程序，会提示错误，如下：
```
OSError: [WinError 10048] 通常每个套接字地址(协议/网络地址/端口)只允许使用一次。
```

**原因：**
假设一个端口可以被多个进程绑定，当操作系统接收到数据后，不知道发给哪个进程

### 接收UDP数据
接收UDP数据，执行本代码会 **阻塞**，直到接收数据为止。执行此方法前必须先执行bind()绑定

**注意：** 
由于此方法会阻塞，所以在单线程的程序中，执行此方法后，程序将 **不会执行其他操作**

##### 语法
```
s.recvfrom(buffersize)
```
**参数**
buffersize：接收数据的长度

**返回值**
返回值是tuple类型，如：（data,address）。其中data是包含接收数据的字符串，address是 **发送方** 的IP地址和端口号

### 发送UDP数据
##### 语法
```
s.sendto(data,address)
```
**参数**
- data：发送数据，bytes类型
- address：tuple类型，如（ipaddr，port），第一个是接收地址，第二个是端口号

**返回值**
返回发送数据的长度，单位：byte

### 关闭套接字
使用后应及时关闭socket，回收资源。服务器端运行结束后，或者调用close()方法，才会释放端口
##### 语法
```
close()
```
**参数说明：**
无

**返回值：**
无

## 更多api说明
见：
http://www.runoob.com/python3/python3-socket.html

# 优化
### 接收端
上面的接收端代码只能接收一次就结束运行了，通过死循环让其一直接收数据
```
import socket

udp=socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
udp.bind(('0.0.0.0',8000))
print('绑定本机8000端口，开始接收数据...')
while True:
    data,addr=udp.recvfrom(1024)
    print('接收来自%s:%d的消息：%s'%(addr[0],addr[1],data.decode('utf-8')))
udp.close()
```

### 发送端
在上例中发送端只能发送一次数据，通过死循环让发送端可以一直发送数据
```
import socket

address=('127.0.0.1',8000)

udp=socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
while True:
    s=input('>')
    udp.sendto(s.encode('UTF-8'),address)
udp.close()
```

原文出处：http://www.malaoshi.top/show_1EF3PAguEj3R.html