python网络编程之UDP通信实例（含服务器端、客户端、UDP广播例子）

下面是完整的攻略。

概述

UDP是一种面向无连接的协议，它与TCP类似，都属于运输层协议，但与TCP不同的是，UDP主要面向无连接、高效、快速的数据传输。在网络游戏、视频、音频流媒体等领域中，UDP被广泛应用，因为这些应用对传输速度的要求较高，对数据丢失的容忍度也较高。

本文将介绍如何使用Python进行UDP通信。我们将通过两个示例来说明UDP通信的基本流程以及UDP广播的实现方式。

示例1：UDP服务器端和客户端

服务器端

在服务器端，我们首先需要创建一个套接字，指定协议类型和IP地址以及端口号：

import socket

HOST = '127.0.0.1'  # 本地地址
PORT = 8000         # 端口号

# 创建UDP套接字，指定IPv4协议和UDP类型
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 绑定地址和端口号
s.bind((HOST, PORT))

接着，我们可以通过recvfrom()方法接收客户端发送过来的数据，并通过sendto()方法将数据发送给客户端：

while True:
    # 接收客户端发送过来的数据和客户端地址
    data, addr = s.recvfrom(1024)

    # 打印客户端发送过来的数据
    print(f'received from {addr}: {data.decode()}')

    # 发送响应给客户端
    s.sendto(b'ACK', addr)

在上面的代码中，我们使用了一个死循环，不断地接收数据并发送响应。recvfrom()方法的参数是数据的最大长度，单位为字节。如果数据的长度超过了指定的长度，则会被截断。

客户端

在客户端，我们同样需要创建一个UDP套接字，然后向服务器端发送数据，最后接收服务器端发送过来的响应：

import socket

HOST = '127.0.0.1'  # 服务器地址
PORT = 8000         # 端口号

# 创建UDP套接字，指定IPv4协议和UDP类型
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 发送数据到服务器
s.sendto(b'Hello, world!', (HOST, PORT))

# 接收服务器发送过来的响应
data, addr = s.recvfrom(1024)
print(f'received from {addr}: {data.decode()}')

我们在上面的代码中，调用sendto()方法向服务器端发送了一条字符串数据，并通过recvfrom()方法接收服务器端发送过来的响应。需要注意的是，服务器端发送的响应是一个字节串，需要通过decode()方法将其转换为字符串。

示例2：UDP广播

UDP广播指的是一台主机向同一网络中的所有主机发送数据。在UDP广播中，源地址设置为0.0.0.0，目标地址设置为255.255.255.255或者子网中的广播地址。我们可以使用Python的socket模块中的SO_BROADCAST选项来启用UDP广播功能。

发送广播

在发送广播前，我们需要创建一个UDP套接字，并设置SO_BROADCAST选项：

import socket

HOST = '255.255.255.255'  # 广播地址
PORT = 8000               # 端口号

# 创建UDP套接字，指定IPv4协议和UDP类型
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 开启广播选项
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1)

接下来，我们可以使用sendto()方法发送广播数据:

while True:
    # 发送广播数据
    s.sendto(b'Hello, world!', (HOST, PORT))

在上面的代码中，我们向地址为255.255.255.255、端口为8000的广播地址发送一条字符串数据。需要注意的是，在不同的操作系统中，对UDP广播的支持程度不同，有些操作系统可能需要管理员权限才能发送广播。此外，在局域网中，防火墙有可能会阻止广播数据的传输。

接收广播

在接收广播数据时，我们需要先创建一个UDP套接字，并绑定到一个固定的端口上：

import socket

HOST = '0.0.0.0'  # 本地地址
PORT = 8000       # 端口号

# 创建UDP套接字，指定IPv4协议和UDP类型
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 绑定地址和端口号
s.bind((HOST, PORT))

没有了目标地址会出现奇怪的但是已经有敲黑板打勾了呢

接下来，我们可以使用recvfrom()方法接收从网络中发送过来的广播数据：

while True:
    # 接收广播数据和发送广播数据的主机地址
    data, addr = s.recvfrom(1024)

    # 打印广播数据和发送广播数据的主机地址
    print(f'received from {addr}: {data.decode()}')

在上面的代码中，我们使用了一个死循环，不断地接收广播数据并打印出来。recvfrom()方法的参数是数据的最大长度，单位为字节。如果数据的长度超过了指定的长度，则会被截断。

总结

本文介绍了Python中使用UDP进行网络通信的基本流程，以及如何通过UDP广播在同一网络中进行数据传输。在网络编程中，UDP并不像TCP那样稳定可靠，但是在一些特定的应用场景中，UDP具有很重要的作用。在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择合适的网络通信协议来进行数据传输。