20244321 2025-2026-2 《Python程序设计》实验三报告

20244321 2025-2026-2 《Python程序设计》实验三报告
课程：《Python程序设计》
班级：2443
姓名：李梓睿
学号：20244321
实验教师：王志强
实验日期：2026年4月27日
必修/选修： 公选课

1.实验内容
创建服务端和客户端，服务端在特定端口监听多个客户请求。客户端和服务端通过Socket套接字（TCP/UDP）进行通信。
要求1：
（1）创建服务端和客户端，选择一个通信端口，用Python语言编程实现通信演示程序；
（2）要求发送方输入内容，加密后并传输；接收方收到密文并解密和显示。要求：发方和收方同时输出明文和明文。
（3）程序代码托管到码云。
（4）添加文件操作，有加分。（可选项）
要求2：使用LLM生成一个带图形界面的程序
（1）分析关键代码的功能和使用方法
（2）分析生成程序的优点
（3）给出运行过程和结果截图
（4）程序代码托管到码云。

2. 实验过程及结果
   实验过程：
   本实验采用 C/S（客户端/服务器）架构，基于 TCP 协议 实现可靠传输。核心逻辑分为网络通信建立与数据加密处理两个部分。
3. 网络通信模块（Socket编程）
   （1）服务端设计思路：
   创建套接字：使用 socket.socket() 创建 TCP 套接字。
   绑定与监听：通过 bind() 绑定本机 IP 和端口（8887），调用 listen() 开启监听模式。
   接受连接：使用 accept() 阻塞等待客户端连接，建立连接后获取客户端套接字和地址。
   循环收发：进入 while 循环，利用 recv() 接收数据，处理后再通过 send() 回复数据。
   （2）客户端设计思路：
   创建与连接：创建套接字后，直接调用 connect() 主动连接服务端的指定 IP 和端口。
   交互循环：进入 while 循环，通过 input() 获取用户输入，加密后 send() 发送；随后调用 recv() 等待并接收服务端的回复。
4. 数据加密模块（凯撒密码）
   加密逻辑：
   定义 caesar_encrypt(text, offset) 函数。
   遍历字符串中的每个字符，判断是否为字母。
   位移处理：利用 ord() 获取 ASCII 码，加上偏移量（3），通过模运算（% 26）实现循环位移，最后用 chr() 转回字符。非字母字符保持不变。
   解密逻辑：
   定义 caesar_decrypt() 函数，原理与加密相同，只需将偏移量设为相反数（-3）即可还原明文。
   （本人20244321李梓睿，搭档20244309黄至泓 ，代码中IP地址均有修改）
   实验结果截图（均已上传Gitee，且含加密）：
   ⑴服务端
   代码：
   
   
   结果：
   
   ⑵客户端
   代码：
   
   
   结果：
   
   ⑶将地址改为学号（20244321）
   
   
   ⑷LLM生成
   代码对比分析：
5. 交互体验升级：LLM生成的代码引入了图形界面，用户无需命令行即可通过按钮和文本框进行操作，避免了输入错误。
6. 并发处理能力：LLM代码使用 threading 多线程技术，实现了发送与接收的并行处理，保证了聊天的流畅性。
   代码：
   服务端：
   
   
   
   结果：
   
   客户端：
   
   
   
   结果：
   
7. 实验过程中遇到的问题和解决过程

• 问题1：大小写区分问题：起初未区分字母大小写，统一处理导致大写字母解密后变为小写。
• 问题1解决方案：利用 isupper() 判断，分别设定 'A' 和 'a' 为基准进行独立的模运算，确保大小写格式一致。
• 问题2：连接被拒报错：先启动客户端时程序报错，因为服务端还没运行，连接被拒绝。
• 问题2解决方案：严格按照“先启动服务端，再启动客户端”的顺序操作，确保连接目标存在。

其他（感悟、思考等）
通过本次Socket编程实验，我深刻体会到网络通信中协议规范与细节处理的重要性。在实现凯撒加密时，最初因未区分大小写导致解密错误，这让我明白字符编码处理需严谨考虑各种边界情况；而端口占用的报错则教会我系统资源管理的必要性。
对比自写的命令行程序与LLM生成的含图形界面版本，我认识到优秀的程序不仅要实现核心功能，更要注重用户体验与代码的可扩展性。这次实验不仅锻炼了我的编程能力，更让我理解了从“功能实现”到“工程化开发”的思维转变。

参考资料

• 《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》

• 《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》学习指导

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