前言

很多初学网络编程的小伙伴，弄懂Socket、TCP、UDP理论之后，最头疼的问题：到底有哪些通用代码模板？
网上代码零散，版本不一，经常出现端口占用、连接断开、编码报错、Windows/Linux兼容性问题。
本文整理Python标准库socket最常用、工程上高频使用的基础代码，全部基于Python3原生socket，无需第三方库，复制即可运行。

前置知识点：
TCP：面向连接、可靠、流式传输
UDP：无连接、不可靠、数据包传输
所有示例默认使用 IPv4 (AF_INET)

一、通用基础知识点

导入模块

importsocket

核心参数说明：

• socket.AF_INET：IPv4
• socket.SOCK_STREAM：TCP
• socket.SOCK_DGRAM：UDP
• bind((ip, port))：绑定地址端口
• listen()：开启监听（仅TCP）
• accept()：阻塞等待客户端连接（仅TCP）
• recv(buffer)：接收数据
• send()/sendall()：发送数据

⚠️ 重点：网络传输只能发送bytes字节流，字符串必须encode()；收到字节需要decode()

二、TCP 全套常用模板

1. TCP 服务端（基础版）

持续监听，接收客户端消息，回传数据

importsocketdeftcp_server():# 创建socket对象 TCPserver_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)# 解决服务端重启端口立即复用，避免 WinError 10048 端口占用server_sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)# 绑定地址 0.0.0.0 监听本机所有网卡addr=("0.0.0.0",8888)server_sock.bind(addr)# 开启监听，参数为等待连接队列大小server_sock.listen(5)print(f"TCP服务端启动成功，监听{addr}")whileTrue:# 阻塞等待客户端接入client_conn,client_addr=server_sock.accept()print(f"新客户端连接：{client_addr}")try:whileTrue:# 最多接收1024字节data=client_conn.recv(1024)ifnotdata:# 空数据 = 客户端主动断开连接breakmsg=data.decode("utf-8")print(f"收到[{client_addr}]消息：{msg}")# 回复客户端resp=f"服务端已收到：{msg}"client_conn.sendall(resp.encode("utf-8"))exceptExceptionase:print("连接异常",e)finally:client_conn.close()print(f"客户端{client_addr}已断开")if__name__=="__main__":tcp_server()

2. TCP 客户端（基础版）

主动连接TCP服务端，发送消息并接收返回

importsocketdeftcp_client():client_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)server_addr=("127.0.0.1",8888)# 连接服务端client_sock.connect(server_addr)print("成功连接服务端")send_msg="Hello Socket TCP"client_sock.sendall(send_msg.encode("utf-8"))# 接收响应recv_data=client_sock.recv(1024)print("服务端返回：",recv_data.decode("utf-8"))client_sock.close()if__name__=="__main__":tcp_client()

3. TCP 客户端设置超时（非常常用）

防止网络阻塞，recv、connect永久卡死

importsocketdeftcp_client_timeout():client_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)client_sock.settimeout(5)# 设置超时5秒try:client_sock.connect(("127.0.0.1",8888))client_sock.sendall(b"test timeout")data=client_sock.recv(1024)print(data.decode())exceptsocket.timeout:print("连接/接收超时！")exceptConnectionRefusedError:print("无法连接，服务端未启动")finally:client_sock.close()if__name__=="__main__":tcp_client_timeout()

TCP注意事项：

1. TCP是流式协议，存在粘包问题，大批量传输需要自定义数据包长度协议；
2. 优先使用sendall()，send()不一定一次性发送完所有数据；
3. recv返回空字节代表对方关闭连接。

三、UDP 全套常用模板

1. UDP 服务端

UDP无连接，不需要listen、accept

importsocketdefudp_server():udp_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)udp_sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)udp_sock.bind(("0.0.0.0",9999))print("UDP服务端启动，端口9999")whileTrue:data,addr=udp_sock.recvfrom(1024)msg=data.decode("utf-8")print(f"来自{addr}:{msg}")# 回包reply=f"UDP收到消息：{msg}"udp_sock.sendto(reply.encode("utf-8"),addr)if__name__=="__main__":udp_server()

2. UDP 客户端

importsocketdefudp_client():udp_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)server_addr=("127.0.0.1",9999)msg="Hello UDP Socket"udp_sock.sendto(msg.encode("utf-8"),server_addr)# 等待接收返回data,addr=udp_sock.recvfrom(1024)print("服务端响应：",data.decode("utf-8"))udp_sock.close()if__name__=="__main__":udp_client()

UDP重点提醒：

1. 无连接，就算服务端没启动，sendto也不会报错；
2. 不存在连接断开的概念，不会感知对方是否在线；
3. 不存在粘包，数据包独立；
4. 不保证送达、不保证顺序。

四、高频实用工具代码片段

1. 获取本机内网IP

写socket程序经常需要获取本机地址

defget_local_ip():try:s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)# 随便连接一个公网地址，不真实发包，用来获取本机网卡IPs.connect(("8.8.8.8",80))ip=s.getsockname()[0]s.close()returnipexceptException:return"127.0.0.1"print(get_local_ip())

2. 判断端口是否被占用

调试socket必备工具

importsocketdefis_port_used(host="127.0.0.1",port=8888):sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)sock.settimeout(1)result=Falsetry:sock.connect((host,port))result=TrueexceptConnectionRefusedError:result=Falsefinally:sock.close()returnresultprint(is_port_used(port=8888))

3. 简单十六进制收发（二进制通信常用）

很多硬件通信、内网隧道都是传输二进制数据

# 字符串转字节发送raw_data=bytes.fromhex("01 02 03 0A FF")# sock.sendall(raw_data)# 收到字节打印十六进制# data = sock.recv(1024)# print(data.hex())

五、常见踩坑总结（开发必看）

1. 端口占用 WinError 10048
   解决：添加setsockopt(SO_REUSEADDR,1)
2. 客户端只能本地访问，外部设备连不上
   原因：服务端绑定127.0.0.1，改为0.0.0.0
3. UnicodeDecodeError 编码错误
   解决方案：通信双方约定编码（utf-8），不要直接解码未知二进制
4. recv卡死程序
   解决方案：设置settimeout()超时捕获异常
5. TCP大量数据收发乱码/拼接在一起
   根源：TCP粘包，需要自定义封包协议（先发送数据包长度）

六、学习路线建议

1. 先跑通本文TCP客户端+服务端，理解连接生命周期
2. 再学习UDP，理解无连接通信差异
3. 解决TCP粘包，实现自定义协议通信
4. 进阶：多线程处理多客户端连接（上面示例单线程只能处理一个客户端）
5. 高阶：asyncio异步socket、自研内网穿透、代理隧道

七、拓展方向

掌握以上基础模板后，可以基于这些代码开发：

• 简易聊天室
• 内网穿透客户端/服务端
• 硬件设备TCP/UDP数据采集
• 简单端口扫描器
• 自定义TCP代理服务