20254220实验三《python程序设计》实验报告

Python 程序设计实验报告
课程：《Python 程序设计》
班级：2542
姓名：梁晋源
学号：20254220
实验教师：王志强
实验日期：2026 年 4 月 28 日
必修 / 选修：公选课

1. 实验内容
   本次实验基于 Python 的socket库，实现一个简单的TCP 客户端 - 服务器双向通信程序。核心目标包括：
   编写 TCP 客户端代码，实现与指定 IP 和端口的服务器建立连接。
   客户端支持向服务器发送文本消息，并接收服务器的响应消息。
   实现通过输入exit指令主动断开连接，结束聊天会话。
   验证客户端与服务器的通信流程，确保消息能正确发送、接收与解析。
2. 实验过程及结果
   实验过程
   环境准备：在 PyCharm 中创建 Python 项目，新建SocketClient.py客户端文件（对应你截图中的代码），同时编写配套的SocketServer.py服务器文件，确保二者 IP 地址、端口号一致（实验中使用10.37.120.15和端口4210）。
   客户端代码编写：
   初始化socket对象，使用connect()方法连接服务器。
   编写循环逻辑，通过input()获取用户输入的消息，使用send()发送 UTF-8 编码的数据。
   实现exit退出判断，当用户输入exit时跳出循环，调用close()关闭连接。
   编写接收逻辑，通过recv()接收服务器响应，解码后按指定格式输出（如截图中的20254210李承轩: {data}格式）。
   运行与测试：
   先启动服务器端程序，等待客户端连接。
   再运行客户端程序，成功连接后控制台输出 “已连接服务端！输入 exit 退出聊天！”。
   在客户端输入消息（如截图中的404），服务器成功接收并响应，客户端正确显示服务器的回复内容。
   输入exit，客户端断开连接，会话结束。
   实验结果
   客户端成功与服务器建立 TCP 连接，实现了双向文本通信：
   客户端输入消息后，服务器能正确接收并返回响应，客户端控制台按格式打印服务器消息（如截图中输入404后，输出20254210李承轩: 404）。
   输入exit可正常退出聊天，客户端与服务器的连接安全断开，无程序报错。
   完整实现了 TCP 客户端的基础通信逻辑，实验流程符合预期。
3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
   问题 1：客户端无法连接服务器，程序抛出ConnectionRefusedError异常。
   解决方案：检查服务器是否已启动，确认客户端与服务器的 IP 地址、端口号完全一致；同时关闭电脑防火墙或放行 Python 程序，避免端口被拦截；排查 IP 地址是否为服务器的真实内网 IP，而非localhost或错误的虚拟 IP。
   问题 2：发送中文消息后，客户端接收服务器响应时出现UnicodeDecodeError解码错误。
   解决方案：统一客户端与服务器的编码格式，将发送和接收时的encode()与decode()参数均设置为utf-8，确保中文文本能正确编解码传输。
   问题 3：客户端发送消息后，服务器能收到，但客户端无法接收服务器的响应，程序一直阻塞在recv()方法。
   解决方案：检查服务器端是否实现了send()方法回复消息，确保服务器在接收客户端消息后，主动将响应数据发送回客户端；同时确认客户端recv()的缓冲区大小（如1024）设置合理，无数据截断问题。
   问题 4：输入exit退出后，程序报错，提示连接已关闭。
   解决方案：在客户端的退出逻辑中，先跳出循环，再调用client.close()关闭套接字；同时在接收数据时，增加对data == "exit"或空数据的判断，提前结束循环，避免对已断开的连接执行recv()操作。
   其他（感悟、思考等）
   通过本次 TCP 通信实验，我对网络编程的基础逻辑有了直观的理解：
   认识到socket是网络通信的核心接口，客户端与服务器的连接、数据传输都依赖它实现，IP 地址和端口号就像通信的 “地址门牌号”，二者必须完全匹配才能建立连接。
   体会到 TCP 协议 “面向连接、可靠传输” 的特点，客户端与服务器的交互需要严格遵循 “建立连接 - 数据传输 - 断开连接” 的流程，任何一方提前断开都会影响会话状态。
   也意识到网络通信中编码、异常处理的重要性，简单的文本传输也需要考虑编解码、连接中断等边界情况，否则很容易出现程序崩溃或数据乱码的问题。
   本次实验的客户端只是基础的单线程通信模型，后续可以拓展多线程服务器、群聊功能、异常重连等场景，进一步深化对网络编程的理解。
   参考资料
   《Python 编程：从入门到实践》（第 2 版），埃里克・马瑟斯
   Python 官方文档：socket模块使用指南（https://docs.python.org/3/library/socket.html）