18.1. socket — 底层网络接口

源代码: Lib/socket.py


这个模块提供了访问BSD*套接字*的接口。在所有现代Unix系统、Windows、macOS和其他一些平台上可用。

注解

一些行为可能因平台不同而异,因为调用的是操作系统的套接字API。

这个Python接口是用Python的面向对象风格对Unix系统调用和套接字库接口的直译:函数 socket() 返回一个 套接字对象 ,其方法是对各种套接字系统调用的实现。形参类型一般与C接口相比更高级:例如在Python文件 read()write() 操作中,接收操作的缓冲区分配是自动的,发送操作的缓冲区长度是隐式的。

参见

模块 socketserver

用于简化网络服务端编写的类。

模块 ssl

套接字对象的TLS/SSL封装。

18.1.1. 套接字协议族

根据系统以及构建选项,此模块提供了各种 socket 协议簇。

特定的 socket 对象需要的地址格式将根据此 socket 对象被创建时指定的地址族被自动选择。socket 地址表示如下:

  • 一个绑定在文件系统节点上的 AF_UNIX 套接字的地址表示为一个字符串,使用文件系统字符编码和 'surrogateescape' 错误回调方法(see PEP 383)。一个地址在 Linux 的抽象命名空间被返回为带有初始的 null 字节的 bytes-like object ;注意在这个命名空间种的套接字可能与普通文件系统套接字通信,所以打算运行在 Linux 上的程序可能需要解决两种地址类型。当传递为参数时,一个字符串或字节类对象可以用于任一类型的地址。

    在 3.3 版更改: 以前,AF_UNIX 套接字路径被假设使用 UTF-8 编码。

    在 3.5 版更改: 现在支持可写的 字节类对象

  • 一对 (host, port) 被用于 AF_INET 地址族,host 是一个代表互联网域名表示法之内主机名或者一个 IPv4 地址的字符串,例如 'daring.cwi.nl''100.50.200.5'port 是一个整数。

    • 对于 IPv4 地址,有两种可接受的特殊形式被用来代替一个主机地址: '' 代表 INADDR_ANY,用来绑定到所有接口;字符串 '<broadcast>' 代表 INADDR_BROADCAST。此行为不兼容 IPv6,因此,如果你的 Python 程序打算支持 IPv6,则可能需要避开这些。

  • 对于 AF_INET6 地址族,使用一个四元组 (host, port, flowinfo, scopeid)flowinfoscopeid 代表了 C 库里 struct sockaddr_in6 中的 sin6_flowinfosin6_scope_id 成员。 对于 socket 模块中的方法, flowinfoscopeid 可以被省略,只为了向后兼容。注意,scopeid 的省略可能会导致 IPv6 地址的操作范围问题。

  • AF_NETLINK 套接字由一对 (pid, groups) 表示。

  • 指定 AF_TIPC 地址族可以使用仅 Linux 支持的 TIPC 协议。TIPC 是一种开放的、非基于 IP 的网络协议,旨在用于集群计算环境。其地址用元组表示,其中的字段取决于地址类型。一般元组形式为 (addr_type, v1, v2, v3 [, scope]),其中:

    • addr_typeTIPC_ADDR_NAMESEQTIPC_ADDR_NAMETIPC_ADDR_ID 中的一个。

    • scopeTIPC_ZONE_SCOPETIPC_CLUSTER_SCOPETIPC_NODE_SCOPE 中的一个。

    • 如果 addr_typeTIPC_ADDR_NAME,那么 v1 是服务器类型,v2 是端口标识符,v3 应为 0。

      如果 addr_typeTIPC_ADDR_NAMESEQ,那么 v1 是服务器类型,v2 是端口号下限,而 v3 是端口号上限。

      如果 addr_typeTIPC_ADDR_ID,那么 v1 是节点 (node),v2 是 ref,v3 应为 0。

  • AF_CAN 地址族使用元组 (interface, ),其中 interface 是表示网络接口名称的字符串,如 'can0'。网络接口名 '' 可以用于接收本族所有网络接口的数据包。

  • PF_SYSTEM 协议簇的 SYSPROTO_CONTROL 协议接受一个字符串或元组 (id, unit)。其中字符串是内核控件的名称,该控件使用动态分配的 ID。而如果 ID 和内核控件的单元 (unit) 编号都已知,或使用了已注册的 ID,可以采用元组。

    3.3 新版功能.

  • AF_BLUETOOTH 支持以下协议和地址格式:

    • BTPROTO_L2CAP 接受 (bdaddr, psm),其中 bdaddr 为字符串格式的蓝牙地址,psm 是一个整数。

    • BTPROTO_RFCOMM 接受 (bdaddr, channel),其中 bdaddr 为字符串格式的蓝牙地址,channel 是一个整数。

    • BTPROTO_HCI 接受 (device_id,),其中 device_id 为整数或字符串,它表示接口对应的蓝牙地址(具体取决于你的系统,NetBSD 和 DragonFlyBSD 需要蓝牙地址字符串,其他系统需要整数)。

      在 3.2 版更改: 添加 NetBSD 和 DragonFlyBSD 支持。

    • BTPROTO_SCO 接受 bdaddr,其中 bdaddrbytes 对象,其中含有字符串格式的蓝牙地址(如 b'12:23:34:45:56:67' ),FreeBSD 不支持此协议。

  • AF_ALG 是一个仅 Linux 可用的、基于套接字的接口,用于连接内核加密算法。算法套接字可用包括 2 至 4 个元素的元组来配置 (type, name [, feat [, mask]]),其中:

    • type 是表示算法类型的字符串,如 aeadhashskcipherrng

    • name 是表示算法类型和操作模式的字符串,如 sha256hmac(sha256)cbc(aes)drbg_nopr_ctr_aes256

    • featmask 是无符号 32 位整数。

    Availability Linux 2.6.38, some algorithm types require more recent Kernels.

    3.6 新版功能.

  • AF_PACKET 是一个底层接口,直接连接至网卡。数据包使用元组 (ifname, proto[, pkttype[, hatype[, addr]]]) 表示,其中:

    • ifname - 指定设备名称的字符串。

    • proto - 一个用网络字节序表示的整数,指定以太网协议版本号。

    • pkttype - 指定数据包类型的整数(可选):

      • PACKET_HOST (默认) - 数据包寻址到本地宿主机。

      • PACKET_BROADCAST - 物理层广播报文。

      • PACKET_MULTIHOST - 数据包发送到物理层多播地址。

      • PACKET_OTHERHOST - 被(处于混杂模式的)网卡驱动捕获的、发送到其他主机的数据包。

      • PACKET_OUTGOING - 来自本地主机的、回环到一个套接字的数据包。

    • hatype - 可选整数,指定 ARP 硬件地址类型。

    • addr - 可选的类字节串对象,用于指定硬件物理地址,其解释取决于各设备。

如果你在 IPv4/v6 套接字地址的 host 部分中使用了一个主机名,此程序可能会表现不确定行为,因为 Python 使用 DNS 解析返回的第一个地址。套接字地址在实际的 IPv4/v6 中以不同方式解析,根据 DNS 解析和/或 host 配置。为了确定行为,在 host 部分中使用数字地址。

所有的错误都抛出异常。对于无效参数类型和内存溢出异常情况可能抛出普通异常;从 Python 3.3 开始,与套接字或地址语义有关的错误抛出 OSError 或它的子类之一(常用 socket.error)。

可以用 setblocking() 设置非阻塞模式。一个基于超时的 generalization 通过 settimeout() 支持。

18.1.2. 模块内容

socket 模块导出以下元素。

18.1.2.1. 异常

exception socket.error

一个被弃用的 OSError 的别名。

在 3.3 版更改: 根据 PEP 3151,这个类是 OSError 的别名。

exception socket.herror

OSError 的子类,本异常通常表示与地址相关的错误,比如那些在 POSIX C API 中使用了 h_errno 的函数,包括 gethostbyname_ex()gethostbyaddr()。附带的值是一对 (h_errno, string),代表库调用返回的错误。h_errno 是一个数字,而 string 表示 h_errno 的描述,它们由 C 函数 hstrerror() 返回。

在 3.3 版更改: 此类是 OSError 的子类。

exception socket.gaierror

OSError 的子类,本异常来自 getaddrinfo()getnameinfo(),表示与地址相关的错误。附带的值是一对 (error, string),代表库调用返回的错误。string 表示 error 的描述,它由 C 函数 gai_strerror() 返回。数字值 error 与本模块中定义的 EAI_* 常量之一匹配。

在 3.3 版更改: 此类是 OSError 的子类。

exception socket.timeout

OSError 的子类,当套接字发生超时,且事先已调用过 settimeout() (或隐式地通过 setdefaulttimeout() )启用了超时,则会抛出此异常。附带的值是一个字符串,其值总是 “timed out”。

在 3.3 版更改: 此类是 OSError 的子类。

18.1.2.2. 常量

AF_* 和 SOCK_* 常量现在都在 AddressFamilySocketKind 这两个 IntEnum 集合内。

3.4 新版功能.

socket.AF_UNIX
socket.AF_INET
socket.AF_INET6

这些常量表示地址(和协议)簇,用于 socket() 的第一个参数。如果 AF_UNIX 常量未定义,即表示不支持该协议。不同系统可能会有更多其他常量可用。

socket.SOCK_STREAM
socket.SOCK_DGRAM
socket.SOCK_RAW
socket.SOCK_RDM
socket.SOCK_SEQPACKET

这些常量表示套接字类型,用于 socket() 的第二个参数。不同系统可能会有更多其他常量可用。(一般只有 SOCK_STREAMSOCK_DGRAM 可用)

socket.SOCK_CLOEXEC
socket.SOCK_NONBLOCK

这两个常量(如果已定义)可以与上述套接字类型结合使用,并允许你设置一些原子性的 flags (从而避免可能的竞争条件和单独调用的需要)。

Availability: Linux >= 2.6.27.

3.2 新版功能.

SO_*
socket.SOMAXCONN
MSG_*
SOL_*
SCM_*
IPPROTO_*
IPPORT_*
INADDR_*
IP_*
IPV6_*
EAI_*
AI_*
NI_*
TCP_*

此列表内的许多常量,记载在 Unix 文档中的套接字和/或 IP 协议部分,同时也定义在本 socket 模块中。它们通常用于套接字对象的 setsockopt()getsockopt() 方法的参数中。在大多数情况下,仅那些在 Unix 头文件中有定义的符号会在本模块中定义,部分符号提供了默认值。

在 3.6 版更改: 添加了 SO_DOMAINSO_PROTOCOLSO_PEERSECSO_PASSSECTCP_USER_TIMEOUTTCP_CONGESTION

在 3.6.5 版更改: 在 Windows 上,如果 Windows 运行时支持,则 TCP_FASTOPENTCP_KEEPCNT 可用。

socket.AF_CAN
socket.PF_CAN
SOL_CAN_*
CAN_*

此列表内的许多常量,记载在 Linux 文档中,同时也定义在本 socket 模块中。

Availability: Linux >= 2.6.25.

3.3 新版功能.

socket.CAN_BCM
CAN_BCM_*

CAN 协议簇内的 CAN_BCM 是广播管理器(Bbroadcast Manager – BCM)协议,广播管理器常量在 Linux 文档中有所记载,在本 socket 模块中也有定义。

Availability: Linux >= 2.6.25.

3.4 新版功能.

socket.CAN_RAW_FD_FRAMES

Enables CAN FD support in a CAN_RAW socket. This is disabled by default. This allows your application to send both CAN and CAN FD frames; however, you one must accept both CAN and CAN FD frames when reading from the socket.

此常量在 Linux 文档中有所记载。

Availability: Linux >= 3.6.

3.5 新版功能.

socket.AF_PACKET
socket.PF_PACKET
PACKET_*

此列表内的许多常量,记载在 Linux 文档中,同时也定义在本 socket 模块中。

Availability: Linux >= 2.2.

socket.AF_RDS
socket.PF_RDS
socket.SOL_RDS
RDS_*

此列表内的许多常量,记载在 Linux 文档中,同时也定义在本 socket 模块中。

Availability: Linux >= 2.6.30.

3.3 新版功能.

socket.SIO_RCVALL
socket.SIO_KEEPALIVE_VALS
socket.SIO_LOOPBACK_FAST_PATH
RCVALL_*

Windows 的 WSAIoctl() 的常量。这些常量用于套接字对象的 ioctl() 方法的参数。

在 3.6 版更改: 添加了 SIO_LOOPBACK_FAST_PATH

TIPC_*

TIPC 相关常量,与 C socket API 导出的常量一致。更多信息请参阅 TIPC 文档。

socket.AF_ALG
socket.SOL_ALG
ALG_*

用于 Linux 内核加密算法的常量。

Availability: Linux >= 2.6.38.

3.6 新版功能.

Availability: BSD, OSX.

3.4 新版功能.

socket.has_ipv6

本常量为一个布尔值,该值指示当前平台是否支持 IPv6。

socket.BDADDR_ANY
socket.BDADDR_LOCAL

这些是字符串常量,包含蓝牙地址,这些地址具有特殊含义。例如,当用 BTPROTO_RFCOMM 指定绑定套接字时, BDADDR_ANY 表示“任何地址”。

socket.HCI_FILTER
socket.HCI_TIME_STAMP
socket.HCI_DATA_DIR

BTPROTO_HCI 一起使用。 HCI_FILTER 在 NetBSD 或 DragonFlyBSD 上不可用。 HCI_TIME_STAMPHCI_DATA_DIR 在 FreeBSD、NetBSD 或 DragonFlyBSD 上不可用。

18.1.2.3. 函数

18.1.2.3.1. 创建套接字

下列函数都能创建 套接字对象.

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

Create a new socket using the given address family, socket type and protocol number. The address family should be AF_INET (the default), AF_INET6, AF_UNIX, AF_CAN, AF_PACKET, or AF_RDS. The socket type should be SOCK_STREAM (the default), SOCK_DGRAM, SOCK_RAW or perhaps one of the other SOCK_ constants. The protocol number is usually zero and may be omitted or in the case where the address family is AF_CAN the protocol should be one of CAN_RAW or CAN_BCM. If fileno is specified, the other arguments are ignored, causing the socket with the specified file descriptor to return. Unlike socket.fromfd(), fileno will return the same socket and not a duplicate. This may help close a detached socket using socket.close().

新创建的套接字是 不可继承的

在 3.3 版更改: 添加了 AF_CAN 簇。添加了 AF_RDS 簇。

在 3.4 版更改: 添加了 CAN_BCM 协议。

在 3.4 版更改: 返回的套接字现在是不可继承的。

socket.socketpair([family[, type[, proto]]])

构建一对已连接的套接字对象,使用给定的地址簇、套接字类型和协议号。地址簇、套接字类型和协议号与上述 socket() 函数相同。默认地址簇为 AF_UNIX (需要当前平台支持,不支持则默认为 AF_INET )。

新创建的套接字都是 不可继承的

在 3.2 版更改: 现在,返回的套接字对象支持全部套接字 API,而不是全部 API 的一个子集。

在 3.4 版更改: 返回的套接字现在都是不可继承的。

在 3.5 版更改: 添加了 Windows 支持。

socket.create_connection(address[, timeout[, source_address]])

连接到一个 TCP 服务,该服务正在侦听 Internet address (用二元组 (host, port) 表示)。连接后返回套接字对象。这是比 socket.connect() 更高级的函数:如果 host 是非数字主机名,它将尝试从 AF_INETAF_INET6 解析它,然后依次尝试连接到所有可能的地址,直到连接成功。这使得编写兼容 IPv4 和 IPv6 的客户端变得容易。

传入可选参数 timeout 可以在套接字实例上设置超时(在尝试连接前)。如果未提供 timeout,则使用由 getdefaulttimeout() 返回的全局默认超时设置。

如果提供了 source_address,它必须为二元组 (host, port),以便套接字在连接之前绑定为其源地址。如果 host 或 port 分别为 ‘’ 或 0,则使用操作系统默认行为。

在 3.2 版更改: 添加了*source_address* 参数

socket.fromfd(fd, family, type, proto=0)

复制文件描述符 fd (一个由文件对象的 fileno() 方法返回的整数),然后从结果中构建一个套接字对象。地址簇、套接字类型和协议号与上述 socket() 函数相同。文件描述符应指向一个套接字,但不会专门去检查——如果文件描述符是无效的,则对该对象的后续操作可能会失败。本函数很少用到,但是在将套接字作为标准输入或输出传递给程序(如 Unix inet 守护程序启动的服务器)时,可以使用本函数获取或设置套接字选项。套接字须处于阻塞模式。

新创建的套接字是 不可继承的

在 3.4 版更改: 返回的套接字现在是不可继承的。

socket.fromshare(data)

根据 socket.share() 方法获得的数据实例化套接字。套接字须处于阻塞模式。

Availability: Windows.

3.3 新版功能.

socket.SocketType

这是一个 Python 类型对象,表示套接字对象的类型。它等同于 type(socket(...))

18.1.2.3.2. 其他功能

socket 模块还提供各种与网络相关的服务:

socket.getaddrinfo(host, port, family=0, type=0, proto=0, flags=0)

host/port 参数转换为 5 元组的序列,其中包含创建(连接到某服务的)套接字所需的所有参数。host 是域名,是字符串格式的 IPv4/v6 地址或 Noneport 是字符串格式的服务名称,如 'http' 、端口号(数字)或 None。传入 None 作为 hostport 的值,相当于将 NULL 传递给底层 C API。

可以指定 familytypeproto 参数,以缩小返回的地址列表。向这些参数分别传入 0 表示保留全部结果范围。flags 参数可以是 AI_* 常量中的一个或多个,它会影响结果的计算和返回。例如,AI_NUMERICHOST 会禁用域名解析,此时如果 host 是域名,则会抛出错误。

本函数返回的 5 元组列表具有以下结构:

(family, type, proto, canonname, sockaddr)

在这些元组中,familytypeproto 都是整数,可以用于传递给 socket() 函数。如果 flags 参数有一部分是 AI_CANONNAME,那么 canonname 将是表示 host 的规范名称的字符串。否则 canonname 将为空。sockaddr 是一个表示套接字地址的元组,具体格式取决于返回的 family (对于 AF_INET,是一个 (address, port) 二元组,对于 AF_INET6,是一个 (address, port, flow info, scope id) 四元组),可以用于传递给 socket.connect() 方法。

下面的示例获取了 TCP 连接地址信息,假设该连接通过 80 端口连接至 example.org (如果系统未启用 IPv6,则结果可能会不同):

>>> socket.getaddrinfo("example.org", 80, proto=socket.IPPROTO_TCP)
[(<AddressFamily.AF_INET6: 10>, <SocketType.SOCK_STREAM: 1>,
 6, '', ('2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946', 80, 0, 0)),
 (<AddressFamily.AF_INET: 2>, <SocketType.SOCK_STREAM: 1>,
 6, '', ('93.184.216.34', 80))]

在 3.2 版更改: 现在可以使用关键字参数的形式来传递参数。

socket.getfqdn([name])

返回 name 的全限定域名 (Fully Qualified Domain Name – FQDN)。如果 name 省略或为空,则将其解释为本地主机。为了查找全限定名称,首先将检查由 gethostbyaddr() 返回的主机名,然后是主机的别名(如果存在)。选中第一个包含句点的名字。如果无法获取全限定域名,则返回由 gethostname() 返回的主机名。

socket.gethostbyname(hostname)

将主机名转换为 IPv4 地址格式。IPv4 地址以字符串格式返回,如 '100.50.200.5'。如果主机名本身是 IPv4 地址,则原样返回。更完整的接口请参考 gethostbyname_ex()gethostbyname() 不支持 IPv6 域名解析,应使用 getaddrinfo() 来支持 IPv4/v6 双协议栈。

socket.gethostbyname_ex(hostname)

将主机名转换为 IPv4 地址格式的扩展接口。返回三元组 (hostname, aliaslist, ipaddrlist),其中 hostname 是响应给定 ip_address 的主要主机名,aliaslist 是相同地址的其他可用主机名的列表(可能为空),而 ipaddrlist 是 IPv4 地址列表,包含相同主机名、相同接口的不同地址(通常是一个地址,但不总是如此)。gethostbyname_ex() 不支持 IPv6 名称解析,应使用 getaddrinfo() 来支持 IPv4/v6 双协议栈。

socket.gethostname()

返回一个字符串,包含当前正在运行 Python 解释器的机器的主机名。

注意: gethostname() 并不总是返回全限定域名,必要的话请使用 getfqdn()

socket.gethostbyaddr(ip_address)

返回三元组 (hostname, aliaslist, ipaddrlist),其中 hostname 是响应给定 ip_address 的主要主机名,aliaslist 是相同地址的其他可用主机名的列表(可能为空),而 ipaddrlist 是 IPv4/v6 地址列表,包含相同主机名、相同接口的不同地址(很可能仅包含一个地址)。要查询全限定域名,请使用函数 getfqdn()gethostbyaddr() 支持 IPv4 和 IPv6。

socket.getnameinfo(sockaddr, flags)

将套接字地址 sockaddr 转换为二元组 (host, port)host 的形式可能是全限定域名,或是由数字表示的地址,具体取决于 flags 的设置。同样,port 可以包含字符串格式的端口名称或数字格式的端口号。

socket.getprotobyname(protocolname)

将 Internet 协议名称(如 'icmp' )转换为常量,该常量适用于 socket() 函数的第三个(可选)参数。通常只有在 “raw” 模式 (SOCK_RAW) 中打开的套接字才需要使用该常量。对于正常的套接字模式,协议省略或为零时,会自动选择正确的协议。

socket.getservbyname(servicename[, protocolname])

将 Internet 服务名称和协议名称转换为该服务的端口号。协议名称是可选的,如果提供的话应为 'tcp''udp',否则将匹配出所有协议。

socket.getservbyport(port[, protocolname])

将 Internet 端口号和协议名称转换为该服务的服务名称。协议名称是可选的,如果提供的话应为 'tcp''udp',否则将匹配出所有协议。

socket.ntohl(x)

将 32 位正整数从网络字节序转换为主机字节序。在主机字节序与网络字节序相同的计算机上,这是一个空操作。字节序不同将执行 4 字节交换操作。

socket.ntohs(x)

将 16 位正整数从网络字节序转换为主机字节序。在主机字节序与网络字节序相同的计算机上,这是一个空操作。字节序不同将执行 2 字节交换操作。

socket.htonl(x)

将 32 位正整数从主机字节序转换为网络字节序。在主机字节序与网络字节序相同的计算机上,这是一个空操作。字节序不同将执行 4 字节交换操作。

socket.htons(x)

将 16 位正整数从主机字节序转换为网络字节序。在主机字节序与网络字节序相同的计算机上,这是一个空操作。字节序不同将执行 2 字节交换操作。

socket.inet_aton(ip_string)

将 IPv4 地址从点分十进制字符串格式(如 ‘123.45.67.89’ )转换为 32 位压缩二进制格式,转换后为字节对象,长度为四个字符。与那些使用标准 C 库,且需要 struct in_addr 类型的对象的程序交换信息时,此功能很有用。 该类型即此函数返回的 32 位压缩二进制的 C 类型。

inet_aton() 也接受句点数少于三的字符串,详情请参阅 Unix 手册 inet(3)

如果传入本函数的 IPv4 地址字符串无效,则抛出 OSError。注意,具体什么样的地址有效取决于 inet_aton() 的底层 C 实现。

inet_aton() 不支持 IPv6,在 IPv4/v6 双协议栈下应使用 inet_pton() 来代替。

socket.inet_ntoa(packed_ip)

将 32 位压缩 IPv4 地址(一个 类字节对象,长 4 个字节)转换为标准的点分十进制字符串形式(如 ‘123.45.67.89’ )。与那些使用标准 C 库,且需要 struct in_addr 类型的对象的程序交换信息时,本函数很有用。 该类型即本函数参数中的 32 位压缩二进制数据的 C 类型。

如果传入本函数的字节序列长度不是 4 个字节,则抛出 OSErrorinet_ntoa() 不支持 IPv6,在 IPv4/v6 双协议栈下应使用 inet_ntop() 来代替。

在 3.5 版更改: 现在支持可写的 字节类对象

socket.inet_pton(address_family, ip_string)

将特定地址簇的 IP 地址(字符串)转换为压缩二进制格式。当库或网络协议需要接受 struct in_addr 类型的对象(类似 inet_aton() )或 struct in6_addr 类型的对象时,inet_pton() 很有用。

目前 address_family 支持 AF_INETAF_INET6。如果 IP 地址字符串 ip_string 无效,则抛出 OSError。注意,具体什么地址有效取决于 address_family 的值和 inet_pton() 的底层实现。

Availability: Unix (maybe not all platforms), Windows.

在 3.4 版更改: 添加了 Windows 支持

socket.inet_ntop(address_family, packed_ip)

将压缩 IP 地址(一个 类字节对象,数个字节长)转换为标准的、特定地址簇的字符串形式(如 '7.10.0.5''5aef:2b::8' )。当库或网络协议返回 struct in_addr 类型的对象(类似 inet_ntoa() )或 struct in6_addr 类型的对象时,inet_ntop() 很有用。

目前 address_family 支持 AF_INETAF_INET6。如果字节对象 packed_ip 与指定的地址簇长度不符,则抛出 ValueError。针对 inet_ntop() 调用的错误则抛出 OSError

Availability: Unix (maybe not all platforms), Windows.

在 3.4 版更改: 添加了 Windows 支持

在 3.5 版更改: 现在支持可写的 字节类对象

socket.CMSG_LEN(length)

返回给定 length 所关联数据的辅助数据项的总长度(不带尾部填充)。此值通常用作 recvmsg() 接收一个辅助数据项的缓冲区大小,但是 RFC 3542 要求可移植应用程序使用 CMSG_SPACE(),以此将尾部填充的空间计入,即使该项在缓冲区的最后。如果 length 超出允许范围,则抛出 OverflowError

Availability: most Unix platforms, possibly others.

3.3 新版功能.

socket.CMSG_SPACE(length)

返回 recvmsg() 所需的缓冲区大小,以接收给定 length 所关联数据的辅助数据项,带有尾部填充。接收多个项目所需的缓冲区空间是关联数据长度的 CMSG_SPACE() 值的总和。如果 length 超出允许范围,则抛出 OverflowError

请注意,某些系统可能支持辅助数据,但不提供本函数。还需注意,如果使用本函数的结果来设置缓冲区大小,可能无法精确限制可接收的辅助数据量,因为可能会有其他数据写入尾部填充区域。

Availability: most Unix platforms, possibly others.

3.3 新版功能.

socket.getdefaulttimeout()

返回用于新套接字对象的默认超时(以秒为单位的浮点数)。值 None 表示新套接字对象没有超时。首次导入 socket 模块时,默认值为 None

socket.setdefaulttimeout(timeout)

设置用于新套接字对象的默认超时(以秒为单位的浮点数)。首次导入 socket 模块时,默认值为 None。可能的取值及其各自的含义请参阅 settimeout()

socket.sethostname(name)

将计算机的主机名设置为 name。如果权限不足将抛出 OSError

Availability: Unix.

3.3 新版功能.

socket.if_nameindex()

返回一个列表,包含网络接口(网卡)信息二元组(整数索引,名称字符串)。系统调用失败则抛出 OSError

Availability: Unix.

3.3 新版功能.

socket.if_nametoindex(if_name)

返回网络接口名称相对应的索引号。如果没有所给名称的接口,则抛出 OSError

Availability: Unix.

3.3 新版功能.

socket.if_indextoname(if_index)

返回网络接口索引号相对应的接口名称。如果没有所给索引号的接口,则抛出 OSError

Availability: Unix.

3.3 新版功能.

18.1.3. 套接字对象

套接字对象具有以下方法。除了 makefile(),其他都与套接字专用的 Unix 系统调用相对应。

在 3.2 版更改: 添加了对 上下文管理器 协议的支持。退出上下文管理器与调用 close() 等效。

socket.accept()

接受一个连接。此 scoket 必须绑定到一个地址上并且监听连接。返回值是一个 (conn, address) 对,其中 conn 是一个 的套接字对象,用于在此连接上收发数据,address 是连接另一端的套接字所绑定的地址。

新创建的套接字是 不可继承的

在 3.4 版更改: 该套接字现在是不可继承的。

在 3.5 版更改: 如果系统调用被中断,但信号处理程序没有触发异常,此方法现在会重试系统调用,而不是触发 InterruptedError 异常 (原因详见 PEP 475)。

socket.bind(address)

将套接字绑定到 address。套接字必须尚未绑定。( address 的格式取决于地址簇 —— 参见上文)

socket.close()

将套接字标记为关闭。当 makefile() 创建的所有文件对象都关闭时,底层系统资源(如文件描述符)也将关闭。一旦上述情况发生,将来对套接字对象的所有操作都会失败。对端将接收不到任何数据(清空队列数据后)。

垃圾回收时,套接字会自动关闭,但建议显式 close() 它们,或在它们周围使用 with 语句。

在 3.6 版更改: 现在,如果底层的 close() 调用出错,会抛出 OSError

注解

close() 释放与连接相关联的资源,但不一定立即关闭连接。如果需要及时关闭连接,请在调用 close() 之前调用 shutdown()

socket.connect(address)

连接到 address 处的远程套接字。( address 的格式取决于地址簇 —— 参见上文)

如果连接被信号中断,则本方法将等待,直到连接完成。如果信号处理程序未抛出异常,且套接字阻塞中或已超时,则在超时后抛出 socket.timeout。对于非阻塞套接字,如果连接被信号中断,则本方法将抛出 InterruptedError 异常(或信号处理程序抛出的异常)。

在 3.5 版更改: 本方法现在将等待,直到连接完成,而不是在以下情况抛出 InterruptedError 异常。该情况为,连接被信号中断,信号处理程序未抛出异常,且套接字阻塞中或已超时(具体解释请参阅 PEP 475 )。

socket.connect_ex(address)

类似于 connect(address),但是对于 C 级别的 connect() 调用返回的错误,本函数将返回错误指示器,而不是抛出异常(对于其他问题,如“找不到主机”,仍然可以抛出异常)。如果操作成功,则错误指示器为 0,否则为 errno 变量的值。这对支持如异步连接很有用。

socket.detach()

将套接字对象置于关闭状态,而底层的文件描述符实际并不关闭。返回该文件描述符,使其可以重新用于其他目的。

3.2 新版功能.

socket.dup()

创建套接字的副本。

新创建的套接字是 不可继承的

在 3.4 版更改: 该套接字现在是不可继承的。

socket.fileno()

返回套接字的文件描述符(一个小整数),失败返回 -1。配合 select.select() 使用很有用。

在 Windows 下,此方法返回的小整数在允许使用文件描述符的地方无法使用(如 os.fdopen() )。Unix 无此限制。

socket.get_inheritable()

获取套接字文件描述符或套接字句柄的 可继承标志 :如果子进程可以继承套接字则为 True,否则为 False

3.4 新版功能.

socket.getpeername()

返回套接字连接到的远程地址。举例而言,这可以用于查找远程 IPv4/v6 套接字的端口号。(返回的地址格式取决于地址簇 —— 参见上文。)部分系统不支持此函数。

socket.getsockname()

返回套接字本身的地址。举例而言,这可以用于查找 IPv4/v6 套接字的端口号。(返回的地址格式取决于地址簇 —— 参见上文。)

socket.getsockopt(level, optname[, buflen])

返回指定套接字选项的值(参阅 Unix 手册页 getsockopt(2) )。所需的符号常量( SO_* 等)已定义在本模块中。如果未指定 buflen,则认为该选项值为整数,由本函数返回该整数值。如果指定 buflen,则它定义了用于存放选项值的缓冲区的最大长度,且该缓冲区将作为字节对象返回。对缓冲区的解码工作由调用者自行完成(针对编码为字节串的 C 结构,其解码方法请参阅可选的内置模块 struct )。

socket.gettimeout()

返回套接字操作相关的超时秒数(浮点数),未设置超时则返回 None。它反映最后一次调用 setblocking()settimeout() 后的设置。

socket.ioctl(control, option)
平台

Windows

ioctl() 方法是 WSAIoctl 系统接口的有限接口。请参考 Win32 文档 以获取更多信息。

在其他平台上,可以使用通用的 fcntl.fcntl()fcntl.ioctl() 函数,它们接受套接字对象作为第一个参数。

当前仅支持以下控制码: SIO_RCVALLSIO_KEEPALIVE_VALSSIO_LOOPBACK_FAST_PATH

在 3.6 版更改: 添加了 SIO_LOOPBACK_FAST_PATH

socket.listen([backlog])

启动一个服务器用于接受连接。如果指定 backlog,则它最低为 0(小于 0 会被置为 0),它指定系统允许暂未 accept 的连接数,超过后将拒绝新连接。未指定则自动设为合理的默认值。

在 3.5 版更改: backlog 参数现在是可选的。

socket.makefile(mode='r', buffering=None, *, encoding=None, errors=None, newline=None)

返回与套接字关联的 文件对象。返回的对象的具体类型取决于 makefile() 的参数。这些参数的解释方式与内置的 open() 函数相同,其中 mode 的值仅支持 'r' (默认),'w''b'

套接字必须处于阻塞模式,它可以有超时,但是如果发生超时,文件对象的内部缓冲区可能会以不一致的状态结尾。

关闭 makefile() 返回的文件对象不会关闭原始套接字,除非所有其他文件对象都已关闭且在套接字对象上调用了 socket.close()

注解

在 Windows 上,由 makefile() 创建的文件类对象无法作为带文件描述符的文件对象使用,如无法作为 subprocess.Popen() 的流参数。

socket.recv(bufsize[, flags])

从套接字接收数据。返回值是一个字节对象,表示接收到的数据。bufsize 指定一次接收的最大数据量。可选参数 flags 的含义请参阅 Unix 手册页 recv(2),它默认为零。

注解

为了最佳匹配硬件和网络的实际情况,bufsize 的值应为 2 的相对较小的幂,如 4096。

在 3.5 版更改: 如果系统调用被中断,但信号处理程序没有触发异常,此方法现在会重试系统调用,而不是触发 InterruptedError 异常 (原因详见 PEP 475)。

socket.recvfrom(bufsize[, flags])

从套接字接收数据。返回值是一对 (bytes, address),其中 bytes 是字节对象,表示接收到的数据,address 是发送端套接字的地址。可选参数 flags 的含义请参阅 Unix 手册页 recv(2),它默认为零。( address 的格式取决于地址簇 —— 参见上文)

在 3.5 版更改: 如果系统调用被中断,但信号处理程序没有触发异常,此方法现在会重试系统调用,而不是触发 InterruptedError 异常 (原因详见 PEP 475)。

socket.recvmsg(bufsize[, ancbufsize[, flags]])

从套接字接收普通数据(至多 bufsize 字节)和辅助数据。ancbufsize 参数设置用于接收辅助数据的内部缓冲区的大小(以字节为单位),默认为 0,表示不接收辅助数据。可以使用 CMSG_SPACE()CMSG_LEN() 计算辅助数据缓冲区的合适大小,无法放入缓冲区的项目可能会被截断或丢弃。flags 参数默认为 0,其含义与 recv() 中的相同。

返回值是一个四元组: (data, ancdata, msg_flags, address)data 项是一个 bytes 对象,用于保存接收到的非辅助数据。ancdata 项是零个或多个元组 (cmsg_level, cmsg_type, cmsg_data) 组成的列表,表示接收到的辅助数据(控制消息):cmsg_levelcmsg_type 是分别表示协议级别和协议类型的整数,而 cmsg_data 是保存相关数据的 bytes 对象。msg_flags 项由各种标志按位或组成,表示接收消息的情况,详细信息请参阅系统文档。如果接收端套接字断开连接,则 address 是发送端套接字的地址(如果有),否则该值无指定。

某些系统上可以利用 AF_UNIX 套接字通过 sendmsg()recvmsg() 在进程之间传递文件描述符。使用此功能时(通常仅限于 SOCK_STREAM 套接字),recvmsg() 将在其辅助数据中返回以下格式的项 (socket.SOL_SOCKET, socket.SCM_RIGHTS, fds),其中 fds 是一个 bytes 对象,是新文件描述符表示为原生 C int 类型的二进制数组。如果 recvmsg() 在系统调用返回后抛出异常,它将首先关闭此机制接收到的所有文件描述符。

对于仅接收到一部分的辅助数据项,一些系统没有指示其截断长度。如果某个项目可能超出了缓冲区的末尾,recvmsg() 将发出 RuntimeWarning,并返回其在缓冲区内的部分,前提是该对象被截断于关联数据开始后。

在支持 SCM_RIGHTS 机制的系统上,下方的函数将最多接收 maxfds 个文件描述符,返回消息数据和包含描述符的列表(同时忽略意外情况,如接收到无关的控制消息)。另请参阅 sendmsg()

import socket, array

def recv_fds(sock, msglen, maxfds):
    fds = array.array("i")   # Array of ints
    msg, ancdata, flags, addr = sock.recvmsg(msglen, socket.CMSG_LEN(maxfds * fds.itemsize))
    for cmsg_level, cmsg_type, cmsg_data in ancdata:
        if (cmsg_level == socket.SOL_SOCKET and cmsg_type == socket.SCM_RIGHTS):
            # Append data, ignoring any truncated integers at the end.
            fds.fromstring(cmsg_data[:len(cmsg_data) - (len(cmsg_data) % fds.itemsize)])
    return msg, list(fds)

Availability: most Unix platforms, possibly others.

3.3 新版功能.

在 3.5 版更改: 如果系统调用被中断,但信号处理程序没有触发异常,此方法现在会重试系统调用,而不是触发 InterruptedError 异常 (原因详见 PEP 475)。

socket.recvmsg_into(buffers[, ancbufsize[, flags]])

从套接字接收普通数据和辅助数据,其行为与 recvmsg() 相同,但将非辅助数据分散到一系列缓冲区中,而不是返回新的字节对象。buffers 参数必须是可迭代对象,它迭代出可供写入的缓冲区(如 bytearray 对象),这些缓冲区将被连续的非辅助数据块填充,直到数据全部写完或缓冲区用完为止。在允许使用的缓冲区数量上,操作系统可能会有限制( sysconf()SC_IOV_MAX 值)。ancbufsizeflags 参数的含义与 recvmsg() 中的相同。

返回值为四元组: (nbytes, ancdata, msg_flags, address),其中 nbytes 是写入缓冲区的非辅助数据的字节总数,而 ancdatamsg_flagsaddressrecvmsg() 中的相同。

示例:

>>> import socket
>>> s1, s2 = socket.socketpair()
>>> b1 = bytearray(b'----')
>>> b2 = bytearray(b'0123456789')
>>> b3 = bytearray(b'--------------')
>>> s1.send(b'Mary had a little lamb')
22
>>> s2.recvmsg_into([b1, memoryview(b2)[2:9], b3])
(22, [], 0, None)
>>> [b1, b2, b3]
[bytearray(b'Mary'), bytearray(b'01 had a 9'), bytearray(b'little lamb---')]

Availability: most Unix platforms, possibly others.

3.3 新版功能.

socket.recvfrom_into(buffer[, nbytes[, flags]])

从套接字接收数据,将其写入 buffer 而不是创建新的字节串。返回值是一对 (nbytes, address),其中 nbytes 是收到的字节数,address 是发送端套接字的地址。可选参数 flags 的含义请参阅 Unix 手册页 recv(2),它默认为零。( address 的格式取决于地址簇 —— 参见上文)

socket.recv_into(buffer[, nbytes[, flags]])

从套接字接收至多 nbytes 个字节,将其写入缓冲区而不是创建新的字节串。如果 nbytes 未指定(或指定为 0),则接收至所给缓冲区的最大可用大小。返回接收到的字节数。可选参数 flags 的含义请参阅 Unix 手册页 recv(2),它默认为零。

socket.send(bytes[, flags])

发送数据给套接字。本套接字必须已连接到远程套接字。可选参数 flags 的含义与上述 recv() 中的相同。本方法返回已发送的字节数。应用程序要负责检查所有数据是否已发送,如果仅传输了部分数据,程序需要自行尝试传输其余数据。有关该主题的更多信息,请参考 套接字编程指南

在 3.5 版更改: 如果系统调用被中断,但信号处理程序没有触发异常,此方法现在会重试系统调用,而不是触发 InterruptedError 异常 (原因详见 PEP 475)。

socket.sendall(bytes[, flags])

发送数据给套接字。本套接字必须已连接到远程套接字。可选参数 flags 的含义与上述 recv() 中的相同。与 send() 不同,本方法持续从 bytes 发送数据,直到所有数据都已发送或发生错误为止。成功后会返回 None。出错后会抛出一个异常,此时并没有办法确定成功发送了多少数据。

在 3.5 版更改: 每次成功发送数据后,套接字超时不再重置。现在,套接字超时是发送所有数据的最大总持续时间。

在 3.5 版更改: 如果系统调用被中断,但信号处理程序没有触发异常,此方法现在会重试系统调用,而不是触发 InterruptedError 异常 (原因详见 PEP 475)。

socket.sendto(bytes, address)
socket.sendto(bytes, flags, address)

发送数据给套接字。本套接字不应连接到远程套接字,而应由 address 指定目标套接字。可选参数 flags 的含义与上述 recv() 中的相同。本方法返回已发送的字节数。( address 的格式取决于地址簇 —— 参见上文。)

在 3.5 版更改: 如果系统调用被中断,但信号处理程序没有触发异常,此方法现在会重试系统调用,而不是触发 InterruptedError 异常 (原因详见 PEP 475)。

socket.sendmsg(buffers[, ancdata[, flags[, address]]])

将普通数据和辅助数据发送给套接字,将从一系列缓冲区中收集非辅助数据,并将其拼接为一条消息。buffers 参数指定的非辅助数据应为可迭代的 字节类对象 (如 bytes 对象),在允许使用的缓冲区数量上,操作系统可能会有限制( sysconf()SC_IOV_MAX 值)。ancdata 参数指定的辅助数据(控制消息)应为可迭代对象,迭代出零个或多个 (cmsg_level, cmsg_type, cmsg_data) 元组,其中 cmsg_levelcmsg_type 是分别指定协议级别和协议类型的整数,而 cmsg_data 是保存相关数据的字节类对象。请注意,某些系统(特别是没有 CMSG_SPACE() 的系统)可能每次调用仅支持发送一条控制消息。flags 参数默认为 0,与 send() 中的含义相同。如果 address 指定为除 None 以外的值,它将作为消息的目标地址。返回值是已发送的非辅助数据的字节数。

在支持 SCM_RIGHTS 机制的系统上,下方的函数通过一个 AF_UNIX 套接字来发送文件描述符列表 fds。另请参阅 recvmsg()

import socket, array

def send_fds(sock, msg, fds):
    return sock.sendmsg([msg], [(socket.SOL_SOCKET, socket.SCM_RIGHTS, array.array("i", fds))])

Availability: most Unix platforms, possibly others.

3.3 新版功能.

在 3.5 版更改: 如果系统调用被中断,但信号处理程序没有触发异常,此方法现在会重试系统调用,而不是触发 InterruptedError 异常 (原因详见 PEP 475)。

socket.sendmsg_afalg([msg, ]*, op[, iv[, assoclen[, flags]]])

AF_ALG 套接字定制的 sendmsg() 版本。可为 AF_ALG 套接字设置模式、IV、AEAD 关联数据的长度和标志位。

Availability: Linux >= 2.6.38

3.6 新版功能.

socket.sendfile(file, offset=0, count=None)

使用高性能的 os.sendfile 发送文件,直到达到文件的 EOF 为止,返回已发送的字节总数。file 必须是一个以二进制模式打开的常规文件对象。如果 os.sendfile 不可用(如 Windows)或 file 不是常规文件,将使用 send() 代替。offset 指示从哪里开始读取文件。如果指定了 count,它确定了要发送的字节总数,而不会持续发送直到达到文件的 EOF。返回时或发生错误时,文件位置将更新,在这种情况下,file.tell() 可用于确定已发送的字节数。套接字必须为 SOCK_STREAM 类型。不支持非阻塞的套接字。

3.5 新版功能.

socket.set_inheritable(inheritable)

设置套接字文件描述符或套接字句柄的 可继承标志

3.4 新版功能.

socket.setblocking(flag)

设置套接字为阻塞或非阻塞模式:如果 flag 为 false,则将套接字设置为非阻塞,否则设置为阻塞。

本方法是某些 settimeout() 调用的简写:

  • sock.setblocking(True) 相当于 sock.settimeout(None)

  • sock.setblocking(False) 相当于 sock.settimeout(0.0)

socket.settimeout(value)

为阻塞套接字的操作设置超时。value 参数可以是非负浮点数,表示秒,也可以是 None。如果赋为一个非零值,那么如果在操作完成前超过了超时时间 value,后续的套接字操作将抛出 timeout 异常。如果赋为 0,则套接字将处于非阻塞模式。如果指定为 None,则套接字将处于阻塞模式。

更多信息请查阅 关于套接字超时的说明

socket.setsockopt(level, optname, value: int)
socket.setsockopt(level, optname, value: buffer)
socket.setsockopt(level, optname, None, optlen: int)

Set the value of the given socket option (see the Unix manual page setsockopt(2)). The needed symbolic constants are defined in the socket module (SO_* etc.). The value can be an integer, None or a bytes-like object representing a buffer. In the later case it is up to the caller to ensure that the bytestring contains the proper bits (see the optional built-in module struct for a way to encode C structures as bytestrings). When value is set to None, optlen argument is required. It’s equivalent to call setsockopt C function with optval=NULL and optlen=optlen.

在 3.5 版更改: 现在支持可写的 字节类对象

在 3.6 版更改: 添加了 setsockopt(level, optname, None, optlen: int) 调用形式。

socket.shutdown(how)

关闭一半或全部的连接。如果 howSHUT_RD,则后续不再允许接收。如果 howSHUT_WR,则后续不再允许发送。如果 howSHUT_RDWR,则后续的发送和接收都不允许。

socket.share(process_id)

复制套接字,并准备将其与目标进程共享。目标进程必须以 process_id 形式提供。然后可以利用某种形式的进程间通信,将返回的字节对象传递给目标进程,还可以使用 fromshare() 在新进程中重新创建套接字。一旦本方法调用完毕,就可以安全地将套接字关闭,因为操作系统已经为目标进程复制了该套接字。

Availability: Windows.

3.3 新版功能.

注意此处没有 read()write() 方法,请使用不带 flags 参数的 recv()send() 来替代。

套接字对象还具有以下(只读)属性,这些属性与传入 socket 构造函数的值相对应。

socket.family

套接字的协议簇

socket.type

套接字的类型

socket.proto

套接字的协议。

18.1.4. 关于套接字超时的说明

一个套接字对象可以处于以下三种模式之一:阻塞、非阻塞或超时。套接字默认以阻塞模式创建,但是可以调用 setdefaulttimeout() 来更改。

  • blocking mode (阻塞模式)中,操作将阻塞,直到操作完成或系统返回错误(如连接超时)。

  • non-blocking mode (非阻塞模式)中,如果操作无法立即完成,则操作将失败(不幸的是,不同系统返回的错误不同):位于 select 中的函数可用于了解套接字何时以及是否可以读取或写入。

  • timeout mode (超时模式)下,如果无法在指定的超时内完成操作(抛出 timeout 异常),或如果系统返回错误,则操作将失败。

注解

在操作系统层面上,超时模式 下的套接字在内部都设置为非阻塞模式。同时,阻塞和超时模式在文件描述符和套接字对象之间共享,这些描述符和对象均应指向同一个网络端点。如果,比如你决定使用套接字的 fileno(),这一实现细节可能导致明显的结果。

18.1.4.1. 超时与 connect 方法

connect() 操作也受超时设置的约束,通常建议在调用 connect() 之前调用 settimeout(),或将超时参数直接传递给 create_connection()。但是,无论 Python 套接字超时设置如何,系统网络栈都有可能返回自带的连接超时错误。

18.1.4.2. 超时与 accept 方法

如果 getdefaulttimeout() 的值不是 None,则 accept() 方法返回的套接字将继承该超时值。若是 None,返回的套接字行为取决于侦听套接字的设置:

  • 如果侦听套接字处于 阻塞模式超时模式,则 accept() 返回的套接字处于 阻塞模式

  • 如果侦听套接字处于 非阻塞模式,那么 accept() 返回的套接字是阻塞还是非阻塞取决于操作系统。如果要确保跨平台时的正确行为,建议手动覆盖此设置。

18.1.5. 示例

以下是 4 个使用 TCP/IP 协议的最小示例程序:一台服务器,它将收到的所有数据原样返回(仅服务于一个客户端),还有一个使用该服务器的客户端。注意,服务器必须按序执行 socket(), bind(), listen(), accept() (可能需要重复执行 accept() 以服务多个客户端),而客户端仅需要按序执行 socket(), connect()。还须注意,服务器不在侦听套接字上发送 sendall()/recv(),而是在 accept() 返回的新套接字上发送。

前两个示例仅支持 IPv4。

# Echo server program
import socket

HOST = ''                 # Symbolic name meaning all available interfaces
PORT = 50007              # Arbitrary non-privileged port
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
    s.bind((HOST, PORT))
    s.listen(1)
    conn, addr = s.accept()
    with conn:
        print('Connected by', addr)
        while True:
            data = conn.recv(1024)
            if not data: break
            conn.sendall(data)
# Echo client program
import socket

HOST = 'daring.cwi.nl'    # The remote host
PORT = 50007              # The same port as used by the server
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
    s.connect((HOST, PORT))
    s.sendall(b'Hello, world')
    data = s.recv(1024)
print('Received', repr(data))

下两个例子与上两个很像,但是同时支持 IPv4 和 IPv6。 服务端将监听第一个可用的地址族(它本应同时监听两个)。 在大多数支持 IPv6 的系统上,IPv6 将有优先权并且服务端可能不会接受 IPv4 流量。 客户端将尝试连接到作为名称解析结果被返回的所有地址,并将流量发送给连接成功的第一个地址。

# Echo server program
import socket
import sys

HOST = None               # Symbolic name meaning all available interfaces
PORT = 50007              # Arbitrary non-privileged port
s = None
for res in socket.getaddrinfo(HOST, PORT, socket.AF_UNSPEC,
                              socket.SOCK_STREAM, 0, socket.AI_PASSIVE):
    af, socktype, proto, canonname, sa = res
    try:
        s = socket.socket(af, socktype, proto)
    except OSError as msg:
        s = None
        continue
    try:
        s.bind(sa)
        s.listen(1)
    except OSError as msg:
        s.close()
        s = None
        continue
    break
if s is None:
    print('could not open socket')
    sys.exit(1)
conn, addr = s.accept()
with conn:
    print('Connected by', addr)
    while True:
        data = conn.recv(1024)
        if not data: break
        conn.send(data)
# Echo client program
import socket
import sys

HOST = 'daring.cwi.nl'    # The remote host
PORT = 50007              # The same port as used by the server
s = None
for res in socket.getaddrinfo(HOST, PORT, socket.AF_UNSPEC, socket.SOCK_STREAM):
    af, socktype, proto, canonname, sa = res
    try:
        s = socket.socket(af, socktype, proto)
    except OSError as msg:
        s = None
        continue
    try:
        s.connect(sa)
    except OSError as msg:
        s.close()
        s = None
        continue
    break
if s is None:
    print('could not open socket')
    sys.exit(1)
with s:
    s.sendall(b'Hello, world')
    data = s.recv(1024)
print('Received', repr(data))

下面的例子演示了如何在 Windows 上使用原始套接字编写一个非常简单的网络嗅探器。 这个例子需要管理员权限来修改接口:

import socket

# the public network interface
HOST = socket.gethostbyname(socket.gethostname())

# create a raw socket and bind it to the public interface
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket.IPPROTO_IP)
s.bind((HOST, 0))

# Include IP headers
s.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)

# receive all packages
s.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_ON)

# receive a package
print(s.recvfrom(65565))

# disabled promiscuous mode
s.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_OFF)

The last example shows how to use the socket interface to communicate to a CAN network using the raw socket protocol. To use CAN with the broadcast manager protocol instead, open a socket with:

socket.socket(socket.AF_CAN, socket.SOCK_DGRAM, socket.CAN_BCM)

在绑定 (CAN_RAW) 或连接 (CAN_BCM) socket 之后,你将可以在 socket 对象上正常使用 socket.send() 以及 socket.recv() 操作(及同类操作)。

This example might require special privileges:

import socket
import struct


# CAN frame packing/unpacking (see 'struct can_frame' in <linux/can.h>)

can_frame_fmt = "=IB3x8s"
can_frame_size = struct.calcsize(can_frame_fmt)

def build_can_frame(can_id, data):
    can_dlc = len(data)
    data = data.ljust(8, b'\x00')
    return struct.pack(can_frame_fmt, can_id, can_dlc, data)

def dissect_can_frame(frame):
    can_id, can_dlc, data = struct.unpack(can_frame_fmt, frame)
    return (can_id, can_dlc, data[:can_dlc])


# create a raw socket and bind it to the 'vcan0' interface
s = socket.socket(socket.AF_CAN, socket.SOCK_RAW, socket.CAN_RAW)
s.bind(('vcan0',))

while True:
    cf, addr = s.recvfrom(can_frame_size)

    print('Received: can_id=%x, can_dlc=%x, data=%s' % dissect_can_frame(cf))

    try:
        s.send(cf)
    except OSError:
        print('Error sending CAN frame')

    try:
        s.send(build_can_frame(0x01, b'\x01\x02\x03'))
    except OSError:
        print('Error sending CAN frame')

如果多次运行示例,且两次运行间隔很短,可能引发此错误:

OSError: [Errno 98] Address already in use

这是因为前一次运行使套接字处于 TIME_WAIT 状态,无法立即重用。

要防止这种情况,需要设置一个 socket 标志 socket.SO_REUSEADDR:

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
s.bind((HOST, PORT))

SO_REUSEADDR 标志告诉内核将处于 TIME_WAIT 状态的本地套接字重新使用,而不必等到固有的超时到期。

参见

关于套接字编程(C 语言)的介绍,请参阅以下文章:

  • An Introductory 4.3BSD Interprocess Communication Tutorial,作者 Stuart Sechrest

  • An Advanced 4.3BSD Interprocess Communication Tutorial,作者 Samuel J. Leffler et al,

两篇文章都在 UNIX 开发者手册,补充文档 1(第 PS1:7 和 PS1:8 节)中。那些特定于平台的参考资料,它们包含与套接字有关的各种系统调用,也是套接字语义细节的宝贵信息来源。对于 Unix,请参考手册页。对于 Windows,请参阅 WinSock(或 Winsock 2)规范。如果需要支持 IPv6 的 API,读者可能希望参考 RFC 3493,标题为 Basic Socket Interface Extensions for IPv6。