3. TCP-Client例程讲解

1. 环境准备

为了顺利进行TCP通信的演示，我们需要确保以下环境已经配置妥当：

1.1 硬件连接

• 确保你的CanMV开发板和电脑都已经通过网线连接到同一个路由器或交换机上，形成一个局域网。

• 路由器或交换机需要正常工作，以确保网络通畅。

1.2 关闭防火墙

• 为了避免防火墙拦截TCP通信，建议暂时关闭电脑上的防火墙。

1.3 工具准备

• 下载并安装NetAssist网络调试助手工具，这将帮助我们进行网络数据的收发测试。

1.4 记录IP地址

• 打开CMD（命令提示符），输入ipconfig指令，查看并记录电脑网口所分配的IP地址。这将用于后续设置和测试。

2. 客户端例程解析

2.1 导入库

import network  
import socket  
import time

• network：这个库用于操作网络接口，如配置IP地址、检查网络状态等。

• socket：这个库提供了socket接口，用于网络通信。

• time：这个库提供了与时间相关的函数，如延时（sleep）。

2.2 定义客户端函数

def client():  
    # ...（后续代码）

• 定义了一个名为client的函数，这个函数包含了TCP客户端的所有逻辑。

2.3 配置网络接口

def network_use_wlan(is_wlan=True):
    if is_wlan:
        sta=network.WLAN(0)
        sta.connect("Canaan","Canaan314")
        print(sta.status())
        while sta.ifconfig()[0] == '0.0.0.0':
            os.exitpoint()
        print(sta.ifconfig())
        ip = sta.ifconfig()[0]
        return ip
    else:
        a=network.LAN()
        if not a.active():
            raise RuntimeError("LAN interface is not active.")
        a.ifconfig("dhcp")
        print(a.ifconfig())
        ip = a.ifconfig()[0]
        return ip

这段代码根据输入参数来配置网络接口。主要流程如下：

1. WLAN模式：

   • 如果 is_wlan 参数为 True，则程序配置无线网络接口（WLAN）。

   • 创建 WLAN 接口实例并尝试连接到指定的 Wi-Fi 网络（SSID 为 “Canaan”，密码为 “Canaan314”）。

   • 打印 WLAN 接口的连接状态，并在获得有效 IP 地址之前循环等待。

   • 成功连接后，打印网络配置并返回获取的 IP 地址。

2. LAN模式：

   • 如果 is_wlan 参数为 False，则程序配置有线网络接口（LAN）。

   • 获取 LAN 接口实例并检查其是否已激活。

   • 如果接口未激活，抛出 RuntimeError 异常，提示接口未激活。

   • 将 LAN 接口配置为 DHCP 模式，自动从路由器获取 IP 地址。

   • 打印网络配置并返回获取的 IP 地址。

2.4 创建Socket

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM, 0)

• 创建一个新的socket对象，使用IPv4（AF_INET）和TCP（SOCK_STREAM）协议。第三个参数（通常为0）用于指定socket的类型或其他选项，但在大多数情况下可以保持为0。

2.5 获取服务器地址和端口

ai = socket.getaddrinfo("172.16.1.174", 8080)  
    addr = ai[0][-1]  # 提取地址和端口

• 地址解析：使用getaddrinfo函数根据提供的服务器地址（"172.16.1.174"）和端口号（8080）获取地址信息。这个函数返回一个列表，其中每个元素都是一个包含多个元素的元组，第一个元素是地址族（如IPv4或IPv6），最后一个元素是一个包含地址和端口的元组。

• 提取地址和端口：从getaddrinfo返回的结果中选择第一个元素（通常是首选的协议和地址），并提取出地址和端口。

2.6 连接到服务器

try:  
        s.connect(addr)  
        print("Connected to server:", addr)  
    except Exception as e:  
        s.close()  
        print("Connection error:", e)  
        return

• 尝试使用connect方法连接到服务器。如果连接成功，则打印连接信息。

• 如果在连接过程中发生异常（如网络不可达、服务器未运行等），则捕获异常并打印错误信息，然后关闭socket并退出函数。

2.7 发送数据

for i in range(10):  
        message = "K230 tcp client send test {0} \r\n".format(i)  
        print("Sending:", message)  
        s.sendall(message.encode())  # 发送数据前需要编码为字节串  
        time.sleep(0.2)  # 稍作延时

• 在一个循环中发送10条消息。

• 构造每条消息，并使用format方法将循环变量i插入到消息中。

• 在发送之前，使用encode方法将消息编码为字节串，因为sendall方法需要字节串作为参数。

• 使用sendall方法发送数据，这个方法会尝试发送所有数据，直到所有数据都被发送完毕或发生错误。

• 在每次发送后使用time.sleep方法稍作延时，以模拟发送间隔。

2.8 关闭Socket

s.close()  
    print("Client ends connection.")

• 在完成所有通信后，使用close方法关闭socket，以释放资源。

• 打印一条消息表示客户端已结束连接。

2.9 完整例程

#配置 tcp/udp socket调试工具
import network
import socket
import os,time

def network_use_wlan(is_wlan=True):
    if is_wlan:
        sta=network.WLAN(0)
        sta.connect("Canaan","Canaan314")
        print(sta.status())
        while sta.ifconfig()[0] == '0.0.0.0':
            os.exitpoint()
        print(sta.ifconfig())
        ip = sta.ifconfig()[0]
        return ip
    else:
        a=network.LAN()
        if not a.active():
            raise RuntimeError("LAN interface is not active.")
        a.ifconfig("dhcp")
        print(a.ifconfig())
        ip = a.ifconfig()[0]
        return ip

def client():
    #获取lan接口
    network_use_wlan(True)
  
    #建立socket
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM, 0)
    #获取地址及端口号 对应地址
    ai = socket.getaddrinfo("192.168.1.110", 8080)
    #ai = socket.getaddrinfo("10.10.1.94", PORT)
    print("Address infos:", ai)
    addr = ai[0][-1]

    print("Connect address:", addr)
    #连接地址
    if(s.connect(addr) == False):
        s.close()
        print("conner err")
        return

    for i in range(10):
        str="K230 tcp client send test {0} \r\n".format(i)
        print(str)
        #print(s.send(str))
        #发送字符串
        print(s.write(str))
        time.sleep(0.2)
        #time.sleep(1)
        #print(s.recv(4096))
        #print(s.read())
    #延时1秒
    time.sleep(1)
    #关闭socket
    s.close()
    print("end")



#main()
client()

3. 例程现象与操作说明

打开NetAssist网络调试助手，建立TCP server连接：

在例程源码中修改对应的IP，端口：

ai = socket.getaddrinfo("172.16.1.174", 8080)

运行例程代码，NetAssist网络调试助手输出信息：