socket -- socket 模块

这个模块实现了相应 CPython 模块的一个子集,如下所述。有关更多信息,请参阅原始CPython文档: socket

该模块提供BSD socket接口的访问。

与CPython区别

为提高效率与一致性,MicroPython中的套接字对象直接实现 stream`(类文件)接口。在CPython中, 需使用 ``makefile()` 方法来将socket转换为类文件对象。该方法仍由MicroPython(但是是无操作)支持, 所以在CPython的兼容性问题上,请一定使用该方法。

Socket地址格式

socket 模块的本机套接字地址格式是一个由 getaddrinfo 函数返回的不透明数据类型, 须用其来解析文本地址(包括数字型地址):

sockaddr = socket.getaddrinfo('www.micropython.org', 80)[0][-1]
# 您必须使用getaddrinfo(),即使是用于数字型地址
sockaddr = socket.getaddrinfo('127.0.0.1', 80)[0][-1]
# 现在您可以使用这一地址了
sock.connect(sockaddr)

使用 getaddrinfo 是处理地址最有效(在内存和处理能力方面皆是如此)且最便捷的方式。

然而,socket模块(注意与这里描述的原生MicroPython socket模块的区别)提供了CPython兼容的方式,使用元组来指定地址,如下所述。请注意,根据MicroPython端口的不同,socket模块可能是内置的,也可能需要从micropython-lib安装(如MicroPython Unix端口的情况),并且一些端口仍然只接受元组格式的数字地址,需要使用getaddrinfo函数来解析域名。

总结:

  • 编写可移植应用程序时始终使用getaddrinfo。

  • 下面描述的元组地址可以作为快速黑客和交互式使用的快捷方式,如果您的端口支持它们。

socket模块的元组地址格式:

  • IPv4: (ipv4_address, port),其中ipv4_address是带有点表示法的数字IPv4地址的字符串,例如 "8.8.8.8",port是1-65535范围内的整数端口号。注意,域名不被接受为ipv4_address,它们应该首先使用socket.getaddrinfo()解析。

  • IPv6: (ipv6_address, port, flowinfo, scopeid),其中ipv6_address是带有冒号表示法的数字IPv6地址的字符串,例如 "2001:db8::1",port是1-65535范围内的整数端口号。flowinfo必须为0。scopeid是链路本地地址的接口作用域标识符。注意,域名不被接受为ipv6_address,它们应该首先使用socket.getaddrinfo()解析。IPv6支持的可用性取决于MicroPython端口。

函数

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

将主机/端口参数转换为包含创建连接到该服务的套接字所需的所有参数的5元组序列。参数af、type和proto(与socket()函数具有相同的含义)可用于过滤返回哪种类型的地址。如果未指定参数或为零,则可以返回所有地址组合(需要在用户端进行过滤)。

生成的5元组列表具有以下结构: (family, type, proto, canonname, sockaddr)

下面显示了如何连接到给定的URL:

s = socket.socket()
# 这假设如果未指定"type",将返回SOCK_STREAM的地址,这可能不成立
s.connect(socket.getaddrinfo('www.micropython.org', 80)[0][-1])

推荐使用过滤参数:

s = socket.socket()
# 保证返回可用于流操作的可连接地址
s.connect(socket.getaddrinfo('www.micropython.org', 80, 0, SOCK_STREAM)[0][-1])

与CPython区别

CPython在该函数出错时会引发 socket.gaierror 异常(OSError子类)。MicroPython没有socket.gaierror,直接引发OSError。注意: getaddrinfo() 的错误编号形成一个单独的命名空间,可能与errno模块中的系统错误编号不匹配。为了区分 getaddrinfo() 错误,它们用负数表示,而标准系统错误用正数表示(错误编号可通过异常对象的 e.args[0] 属性访问)。使用负值是临时细节,未来可能会改变。

socket.inet_ntop(af, bin_addr)

将给定地址族af的二进制网络地址bin_addr转换为文本表示:

>>> socket.inet_ntop(socket.AF_INET, b"\x7f\0\0\1")
'127.0.0.1'
socket.inet_pton(af, txt_addr)

将给定地址族af的文本网络地址txt_addr转换为二进制表示:

>>> socket.inet_pton(socket.AF_INET, "1.2.3.4")
b'\x01\x02\x03\x04'

类

class socket.socket(af=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=IPPROTO_TCP, /)

使用给定的地址族、套接字类型和协议号创建一个新的套接字。注意,在大多数情况下不需要指定proto(也不推荐,因为某些MicroPython端口可能省略IPPROTO_*常量)。相反,type参数会自动选择所需的协议:

# 创建STREAM TCP套接字
socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
# 创建DGRAM UDP套接字
socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

方法

socket.close()

标记套接字已关闭并释放所有资源。一旦发生这种情况,套接字对象上的所有未来操作都将失败。如果协议支持,远程端将接收EOF指示。

内存碎片回收时socket会自动关闭,但还是推荐在必要时用 close() 去关闭

socket.bind(address)

以列表或元组的方式绑定地址和端口号。套接字必须尚未绑定。

  • address :一个包含地址和端口号的列表或元组。

示例:

addr = ("127.0.0.1",10000)
s.bind(addr)
socket.listen([backlog])

监听socket,使服务器能够接收连接。如果指定了 backlog ,则必须至少为0(如果低,则将其设置为0); 并指定在拒绝新连接之前系统将允许的未接受连接数。如果未指定,则选择默认的合理值。

  • backlog :接受套接字的最大个数,至少为0,如果没有指定,则默认一个合理值。

socket.accept()

接收连接请求。socket需要指定地址并监听连接。返回值是 (conn, address), 其中conn是用来接收和发送数据的套接字,address是绑定到另一端的套接字。

  • conn:新的套接字对象,可以用来收发消息

  • address:连接到服务器的客户端地址

socket.connect(address)

连接到指定地址的远端套接字。

  • address:地址和端口号的元组或列表

示例:

host = "192.168.3.147"
port = 100
s.connect((host, port))
socket.send(bytes)

将数据发送到套接字。套接字必须连接到远程套接字。返回发送的字节数,可能小于数据长度 ("short write")。

  • bytes:bytes类型数据

socket.sendall(bytes)

将所有数据发送到套接字。套接字必须连接到远程套接字。与 send() 此不同,此方法将尝试通过连续发送数据块来发送所有数据。

此方法在非阻塞套接字上的行为未定义。因此,在MicroPython上,建议使用 write() 方法,它具有相同的"无短写入"策略来阻塞套接字,并将返回在非阻塞套接字上发送的字节数。

  • bytes:bytes类型数据

socket.recv(bufsize[, flags])

从套接字接收数据。返回值是表示接收数据的字节对象。一次接收的最大数据量由 bufsize 指定。 大多数端口支持可选的flags参数。可用的标志在socket模块中定义为常量,与CPython中的含义相同。MSG_PEEK和MSG_DONTWAIT在所有接受flags参数的端口上都受支持。

  • bufsize:指定一次接收的最大数据量

示例:

data = conn.recv(1024)
socket.sendto(bytes, address)

将数据发送到套接字。套接字不应连接到远程套接字,因为目标套接字由地址指定。用于UDP通信,返回发送的数据大小。

  • bytes:bytes类型数据

  • address:目标地址和端口号的元组

socket.recvfrom(bufsize[, flags])

从套接字接收数据。返回值是一对(字节,地址),其中bytes是表示接收数据的字节对象,address是发送数据的套接字的地址。用于UDP通信。 有关可选flags参数的说明,请参见recv函数。

  • bufsize:指定一次接收的最大数据量

socket.setsockopt(level, optname, value)

设置给定套接字选项的值。所需的符号常量在套接字模块中定义(SO_ *等)。该值可以是整数或表示缓冲区的类字节对象。

  • level:套接字选项级别

  • optname:socket 选项

  • value:可以是一个整数,也可以是一个表示缓冲区的bytes类对象。

示例:

s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
socket.settimeout(value)

注意:并非每个端口都支持此方法,见下文。

设置阻塞套接字操作的超时。value参数可以是非负浮点数,表示秒数,也可以是None。如果给出非零值,则如果在操作完成之前超时时间段已过,后续套接字操作将引发OSError异常。如果给出零,则套接字处于非阻塞模式。如果给出None,则套接字处于阻塞模式。

并非每个MicroPython端口都支持此方法。更可移植和通用的解决方案是使用select.poll对象。这允许同时等待多个对象(不仅是套接字,还包括支持轮询的通用流对象)。示例:

# 代替:
s.settimeout(1.0)  # 时间(秒)
s.read(10)  # 可能超时

# 使用:
poller = select.poll()
poller.register(s, select.POLLIN)
res = poller.poll(1000)  # 时间(毫秒)
if not res:
    # s仍然没有准备好输入,即操作超时

与CPython区别

CPython在超时的情况下引发socket.timeout异常,这是OSError的子类。MicroPython直接引发OSError。如果您使用except OSError:来捕获异常,您的代码将在MicroPython和CPython中都有效。

socket.setblocking(flag)

设置socket的阻塞或非阻塞模式:若标记为false,则将该socket设置为非阻塞模式,而非阻塞模式。

该方法为某些settimeout()调用的简写:

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

  • sock.setblocking(False) 相当于 sock.settimeout(0)

socket.makefile(mode='rb', buffering=0, /)

返回一个与socket相关联的文件对象。具体的返回类型取决于给定makefile()的参数。该支持仅限于二进制模式( 'rb'、'wb' 和 'rwb')。 CPython的参数:不支持 encoding、errors 和 newline。

与CPython区别

由于MicroPython不支持缓冲流,则将忽略缓冲参数的值,且将按照该值为0(未缓冲)时处理。

与CPython区别

关闭所有由makefile()返回的文件对象,同样将关闭原始socket。

socket.read([size])

从socket中读取size字节。返回一个字节对象。若未给定 size ,则读取从套接字可用的所有数据直到EOF;因此,该方法在套接字关闭之前不会返回。此函数尝试读取尽可能多的请求数据(无"短读")。但对于非阻塞套接字,这可能不可能,然后将返回较少的数据。

socket.readinto(buf[, nbytes])

将字节读取入缓冲区。若指定 nbytes ,则最多读取该数量的字节。否则,最多读取 len(buf) 数量的字节。正如 read() ,该方法遵循"no short reads"方法。

返回值:读取并存入缓冲区的字节数量

socket.readline()

接收一行数据,遇换行符结束,并返回接收数据的对象 。

socket.write(buf)

将字节缓冲区写入套接字。此函数将尝试将所有数据写入套接字(无"短写")。但是,对于非阻塞套接字,这可能是不可能的,并且返回值将小于buf的长度。

返回值:写入的字节数。

exception socket.error

MicroPython没有此异常。

与CPython区别

CPython曾经有一个socket.error现已弃用的异常,并且是别名 OSError 。在MicroPython中,OSError 直接使用。

常数

socket.AF_INET
socket.AF_INET6

地址簇类型。可用性取决于特定的MicroPython端口。

socket.SOCK_STREAM
socket.SOCK_DGRAM

套接字类型。

socket.IPPROTO_UDP
socket.IPPROTO_TCP

IP协议号。可用性取决于特定的MicroPython端口。 注意,您不需要在socket.socket()调用中指定这些,因为SOCK_STREAM套接字类型会自动选择IPPROTO_TCP,而SOCK_DGRAM会选择IPPROTO_UDP。因此,这些常量的唯一实际用途是作为setsockopt()的参数。

SOL_*

套接字选项级别(setsockopt()的参数)。确切的清单取决于MicroPython端口。

SO_*

套接字选项(setsockopt()的参数)。确切的清单取决于MicroPython端口。

WiPy特定的常量:

socket.IPPROTO_SEC

创建SSL兼容套接字的特殊协议值。