python网络编程（1）—— 网络编程基本概念和UDP

网络

概念

网络就是一种辅助双方或者多方能够连接在一起的工具。

目的

就是为了联通多方然后进行通信用的，即把数据从一方传递给另外一方。

网络编程

使用网络能够把多方链接在一起，然后可以进行数据传递。
所谓的网络编程就是，让在不同的电脑上的软件能够进行数据传递，即进程之间的通信。

ip地址

用来在网络中标记一台电脑，比如192.168.1.1；在本地局域网上是唯一的。
每一个IP地址包括两部分：网络地址和主机地址。

A类IP地址

一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”，

地址范围1.0.0.1-126.255.255.254

二进制表示为：00000001 00000000 00000000 00000001 - 01111110 11111111 11111111 11111110

可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1677214个主机

B类IP地址

一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，

地址范围128.1.0.1-191.255.255.254

二进制表示为：10000000 00000001 00000000 00000001 - 10111111 11111111 11111111 11111110

可用的B类网络有16384个，每个网络能容纳65534主机

C类IP地址

一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”

范围192.0.1.1-223.255.255.254

二进制表示为: 11000000 00000000 00000001 00000001 - 11011111 11111111 11111110 11111110

C类网络可达2097152个，每个网络能容纳254个主机

D类地址用于多点广播

D类IP地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专门保留的地址。

它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中

多点广播地址用来一次寻址一组计算机 s 地址范围224.0.0.1-239.255.255.254

E类IP地址

以“1111”开始，为将来使用保留

E类地址保留，仅作实验和开发用

私有ip

在这么多网络IP中，国际规定有一部分IP地址是用于我们的局域网使用，也就

是属于私网IP，不在公网中使用的，它们的范围是：

10.0.0.0～10.255.255.255

172.16.0.0～172.31.255.255

192.168.0.0～192.168.255.255

注意

ip地址127.0.0.1~127．255．255．255用于回路测试，

如：127.0.0.1可以代表本机IP地址，用http://127.0.0.1就可以测试本机中配置的Web服务器。

端口

如果一个程序需要收发网络数据，则需要端口。
在linux系统中，端口可以有65536（2的16次方）个。
操作系统为了统一管理，进行了编号，这就是端口号。

端口号

端口是端口号来标记的，端口号只有整数，范围是从0到65535。
端口号不是随意使用的，而是按照一定的规定进行分配。
以下是常用的端口类型：

知名端口（Well Known Ports）

知名端口是众所周知的端口号，范围从0到1023。

80端口分配给HTTP服务
21端口分配给FTP服务

可以理解为，一些常用的功能使用的号码是固定的，就像公共通用电话号码一样，比如110。

动态端口（Dynamic Ports）

动态端口的范围是从1024到65535。
之所以被称为动态端口，是因为它一般不固定分配某种服务，而是动态分配。
动态分配是指当一个系统程序或应用程序程序需要网络通信时，它向主机申请一个端口，主机从可用的端口号中分配一个供它使用。

当这个程序关闭时，同时也就释放了所占用的端口号。

Socket

Socket（简称套接字）是进程间通信的一种方式。它与其他进程间通信的一个主要不同是：
它能实现不同主机间的进程间通信。我们网络上各种各样的服务大多都是基于Socket来完成通信的。

创建套接字

在 Python 中 使用socket 模块的函数 socket 就可以完成：

import socket
socket.socket(AddressFamily, Type)

函数 socket.socket 创建一个 socket，该函数带有两个参数：

Address Family：可以选择 AF_INET（用于 Internet 进程间通信） 或者 AF_UNIX（用于同一台机器进程间通信）,实际工作中常用AF_INET
Type：套接字类型，可以是 SOCK_STREAM（流式套接字，主要用于 TCP 协议）或者 SOCK_DGRAM（数据报套接字，主要用于 UDP 协议）

udp网络程序

import socket
# 创建一个udp协议的套接字
# AF_INET internet 进程间通信 SOCK_DGRAM udp协议（单方面发送），SOCK_STREAM tcp协议（需要对方同意接收）
# while True:
udp_s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

# 准备接收方的ip端口
recv_ip_port = ('192.168.xx.xx',8080) # 本机ip地址+1024以后的端口号

# 发送信息
send_data = input('请输入要发送的内容：')
udp_s.sendto(send_data.encode('gbk'),recv_ip_port)

# 接受数据
recv_data = udp_s.recvfrom(1024) # 本次接收 最大多少字节
print(recv_data[0].decode('gbk'))
print(recv_data[1])


# 关闭套接字
udp_s.close()

套接字使用流程 与 文件的使用流程很类似。
1、创建套接字
2、使用套接字收/发数据
3、关闭套接字

在未给自己绑定端口前，自己发送信息的端口是随机分配的，为了能让对方回自己的信息，主动分配端口。
两者通信，需要加上以下代码：

import socket
# 创建一个udp协议的套接字
# AF_INET internet 进程间通信 SOCK_DGRAM udp协议（单方面发送），SOCK_STREAM tcp协议（需要对方同意接收）
# while True:
#udp_s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

# 绑定端口地址
self_ip = '',8888
udp_s.bind(self_ip)

# 准备接收方的ip端口
#recv_ip_port = ('192.168.56.46',8080)

# 发送信息
#send_data = input('请输入要发送的内容：')
#udp_s.sendto(send_data.encode('gbk'),recv_ip_port)

# 接受数据
#recv_data = udp_s.recvfrom(1024) # 本次接收 最大多少字节
#print(recv_data[0].decode('gbk'))
#print(recv_data[1])


# 关闭套接字
#udp_s.close()

附上小程序：

from socket import *

def send_msg(udp_s):
    # 发送消息
    msg = input('\n 请输入要发送的内容')
    udp_s.sendto(msg.encode('gbk'),(('192.168.56.35'),8080)) # 本机ip
    

def recv_msg(udp_s):
    # 接收消息
    recv_msg = udp_s.recvfrom(1024)
    print(f'>>>{recv_msg[1][0]}：{recv_msg[0].decode("gbk")} ')
    

def main():
    # 创建套接字
    udp_s = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
    # 绑定端口
    udp_s.bind(('',9999))
    while True:
        print('=' * 10)
        print('1:发送消息')
        print('2:接收消息')
        print('=' * 10)
        num = input('请按提示选择需要的功能：')
        if num == '1':
            send_msg(udp_s)
        elif num == '2':
            recv_msg(udp_s)
        else:
            print('输入有误')



if __name__ == '__main__':
    main()

最后附上udp/tcp通信测试用软件，不用积分。如果需要积分请及时通知我，我再把它调回来。
链接: https://download.youkuaiyun.com/download/weixin_43940444/12671010.