socket recvfrom（Socket 通信之 UDP 通信）

本文目录

• Socket 通信之 UDP 通信
• 非阻塞的socket为什么发送和接收的数据不一致
• python设计UDP通信时，recvfrom()中的参数是什么意思
• 如何解决recvfrom不 阻塞问题
• socket 编程中 recvfrom没有收到udp包(如网络不通时），怎么让它返回
• php中socket_recvfrom
• 如何设置socket的connect recvfrom 超时

Socket 通信之 UDP 通信

前段时间，我们在 这篇文章 中谈到了多进程和进程之间的通信方式，主要谈到了本地进程之间使用队列（Queue）进程通信，如果我们要通信的进程不在同一台主机上，我们就无法使用队列进行通信了，这时就需要使用 Socket（套接字）。
Socket 是应用层和传输层之间的一层抽象协议，可以用来进行进程间通信，一般有 UDP 和 TCP 两种通信方式，前者速度稍快，稳定性不好，无法丢包重传。后者速度稍慢一点，但稳定性很好，可以丢包重传。
本文首先介绍使用 Socket 进行 UDP 通信。

使用 Socket 进行 UDP 通信的流程如下：

下面依次进行讲解。

要进行 Socket 通信，我们需要使用 socket 模块，首先需要创建一个 Socket 对象。下面是两种创建方式：

如果我们需要向别的主机发送数据，我们需要改主机的 IP 地址和相应的端口号。在使用 Socket 进行通信时，需要将两个信息写在一元组中，元组的第一项为目标主机 IP 地址，第二项为接受数据的端口号：

其中，IP 地址使用字符串类型，端口号使用数字类型。

如果不绑定端口，每次使用 Socket 时都会由操作系统动态分配一个端口，我们也可以绑定为某个固定的端口。这样做的好处是：如果我们想要接受其他主机的信息，其他主机可以直接向这个端口发送数据，如果使用动态端口的话，发送方并不知道目标端口是什么，因此无法向接收方发送数据。
绑定端口需要使用 Socket 对象的 bind 方法：

bind 方法接受一个元组作为参数，元组的第一项为绑定的 IP 地址，第二项为绑定的端口号。我们可以把第一项指定为本机上的任意一个 IP 地址，也可以设置为一个空字符串 "" ，表示本机上任意合法的 IP 地址。

使用 UDP 套接字协议时，发送数据使用 Socket 对象的 sendto 方法，接受数据使用 Socket 对象的 recvfrom 方法。这两个方法的使用方式如下：

sendto 方法接受两个参数：发送的数据和目标主机的 IP 和端口元组，在 Python3 中，发送的数据应该转为 byte 类型发送，Python2 中可以直接发送字符串。
recvfrom 接受一个参数：本次接受的最大数据尺寸。该方法是阻塞的，只有在接收到数据后才能进行后续的操作。

就像使用文件那样，在使用完套接字后，需要关闭它，调用 close 方法即可。

上面我们介绍了 Socket 的使用方式，下面我们来做一个单工通信的例子（一方负责发送信息，一方负责接收信息）。
我们这里来创建两个文件：用以发送信息的 ***** 和用以接收信息的 *****。该实例在虚拟机中模拟（注意将虚拟机设置为桥接模式）。
创建 *****：

创建 *****：

运行结果如下：

上面实现了一个单工通信的例子：一方负责发，一方负责接收。下面我们继续实现一个双工通信的例子，使双方都能够收发消息。
由于接收和发送消息时是使用 while 循环不断轮询的，因此要实现同时发送和接受，我们需要进行多任务处理。
新建一个 *****：

这里我们使用 3000 端口发送数据，3001 端口接收数据，运行程序时只需填写目标主机的 IP 地址，就可以进行通信。
运行效果：

我们还可以进行局域网内的广播，只需对 Socket 加上一条设置：

同时，发送广播需要一个广播地址，以及目标主机接受广播的端口：

上面的设置只能给 0 网段的主机发送广播，要想给局域网中所有的主机发送广播，可以这样设置：

下面我们新建一个 ***** 用来发送广播：

新建一个 ***** 用来接收广播：

运行效果如图：

完。

非阻塞的socket为什么发送和接收的数据不一致

一.发送选用send（这里特指TCP）以及sendto（这里特指UDP）来描述
首先需要说明的是，不管阻塞还是非阻塞，在发送时都会将数据从应用缓冲区拷贝到内核缓冲区（SO_RCVBUF选项声明，除非缓冲区大小为0）。我在网络上看到某些人说，阻塞就是将数据真正发送给对方，并且阻塞是发生在需要把前面的所有数据全部发送出去，然后再发送本次的，而非阻塞则是拷贝到发送缓冲区。我不得不说，上面的这种说法是错误的。
在阻塞模式下send操作将会等待所有数据均被拷贝到发送缓冲区后才会返回。
如果当前发送缓冲总大小为8192，已经拷贝到缓冲的数据为8000，那剩余的大小为192，现在需要发送2000字节数据，那阻塞发送就会等待缓冲区足够把所有2000字节数据拷贝进去，如第一次拷贝进192字节，当缓冲区成功发送出1808字节后，再把应用缓冲区剩余的1808字节拷贝到内核缓冲，而后send操作返回成功发送字节数。
从上面的过程不难看出，阻塞的send操作返回的发送大小，必然是你参数中的发送长度的大小。
在阻塞模式下的sendto操作不会阻塞。
关于这一点的原因在于：UDP并没有真正的发送缓冲区，它所做的只是将应用缓冲区拷贝给下层协议栈，在此过程中加上UDP头，IP头，所以实际不存在阻塞。
在非阻塞模式下send操作调用会立即返回。
关于立即返回大家都不会有异议。还是拿阻塞send的那个例子来看，当缓冲区只有192字节，但是却需要发送2000字节时，此时调用立即返回，并得到返回值为192。从中可以看到，非阻塞send仅仅是尽自己的能力向缓冲区拷贝尽可能多的数据，因此在非阻塞下send才有可能返回比你参数中的发送长度小的值。
如果缓冲区没有任何空间时呢？这时肯定也是立即返回，但是你会得到WSAEWOULDBLOCK/E WOULDBLOCK 的错误，此时表示你无法拷贝任何数据到缓冲区，你最好休息一下再尝试发送。
在非阻塞模式下sendto操作 不会阻塞（与阻塞一致，不作说明）。
二.接收选用recv（这里特指TCP）以及recvfrom（这里特指UDP）来描述
在阻塞模式下recv，recvfrom操作将会阻塞 到缓冲区里有至少一个字节（TCP）或者一个完整UDP数据报才返回。
在没有数据到来时，对它们的调用都将处于睡眠状态，不会返回。
在非阻塞模式下recv，recvfrom操作将会立即返回。
如果缓冲区 有任何一个字节数据（TCP）或者一个完整UDP数据报，它们将会返回接收到的数据大小。而如果没有任何数据则返回错误 WSAEWOULDBLOCK/E WOULDBLOCK。
以上是关于阻塞非阻塞发送接收的区别以及在缓冲区处理上的差别，希望给看到这篇文章的人一些帮助。同时也想纠正网络上的某些错误观点，文章中表述如有错误，望大家指正，谢谢。

python设计UDP通信时，recvfrom()中的参数是什么意思

*****(bufsize)
Receive data from the socket. The return value is a pair (bytes, address) where bytes is a bytes object
representing the data received and address is the address of the socket
sending the data. See the Unix manual page recv(2) for
the meaning of the optional argument flags; it defaults to zero. (The
format of address depends on the address family — see above.)
recvfrom(1)就是从缓冲区读一个字节的数据

如何解决recvfrom不 阻塞问题

方法1. 用setsockopt设置阻塞超时时间，recvfrom阻塞一段超时后，退出响应其他线程的消息。

方法2. 主线程直接把recvfrom的socket close掉，recvfrom会报错退出。

socket 编程中 recvfrom没有收到udp包(如网络不通时），怎么让它返回

若无错误发生，recvfrom()返回读入的字节数。如果连接已中止，返回0。
否则的话，返回SOCKET_ERROR错误，应用程序可通过WSAGetLastError()获取相应错误代码。
错误代码：
WSANOTINITIALISED：在使用此API之前应首先成功地调用WSAStartup()。
WSAENETDOWN：WINDOWS套接口实现检测到网络子系统失效。
WSAEFAULT：fromlen参数非法；from缓冲区大小无法装入端地址。
WSAEINTR：阻塞进程被WSACancelBlockingCall()取消。
WSAEINPROGRESS：一个阻塞的WINDOWS套接口调用正在运行中。
WSAEINVAL：套接口未用bind()进行**。
WSAENOTCONN：套接口未连接（仅适用于SOCK_STREAM类型）。
WSAENOTSOCK：描述字不是一个套接口。
WSAEOPNOTSUPP：指定了M**_OOB，但套接口不是SOCK_STREAM类型的。
WSAESHUTDOWN：套接口已被关闭。当一个套接口以0或2的how参数调用shutdown()关闭后，无法再用recv()接收数据。
WSAEWOULDBLOCK：套接口标识为非阻塞模式，但接收操作会产生阻塞。
WSAEM**SIZE：数据报太大无法全部装入缓冲区，故被剪切。
WSAECONNABORTED：由于超时或其他原因，虚电路失效。
WSAECONNRESET：远端强制中止了虚电路。
判断一下，然后对应处理就行

php中socket_recvfrom

参数不全，该函数原型定义如下
int socket_recvfrom ( resource $socket , string &$buf , int $len , int $flags , string &$name )
至少5个参数，而你只给了一个，所以出错了

如何设置socket的connect recvfrom 超时

1.首先将标志位设为Non-blocking模式，准备在非阻塞模式下调用connect函数
2.调用connect，正常情况下，因为TCP三次握手需要一些时间；而非阻塞调用只要不能立即完成就会返回错误，所以这里会返回EINPROGRESS，表示在建立连接但还没有完成。
3.在读套接口描述符集(fd_set rset)和写套接口描述符集(fd_set wset)中将当前套接口置位（用FD_ZERO()、FD_SET()宏），并设置好超时时间(struct timeval *timeout)
4.调用select( socket, &rset, &wset, NULL, timeout )
返回0表示connect超时
如果你设置的超时时间大于75秒就没有必要这样做了，因为内核中对connect有超时限制就是75秒。