20241415 《Python程序设计》实验三实验报告

20241415 2024-2025-2 《Python程序设计》实验三报告

课程：《Python程序设计》
班级： 2414
姓名：赵邵宁
学号：20241415
实验教师：王志强
实验日期：2025年4月16日
必修/选修：公选课

一、实验内容

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.要求包含文件的基本操作，例如打开和读写操作。

3.要求发送方从文件读取内容，加密后并传输；接收方收到密文并解密，保存在文件中。

4.程序代码托管到码云。

二、实验过程及结果

1.在终端输入ifconfig（Mac系统）查询电脑的IP地址，用于连接服务端与客户端

2.创建服务端

（1）导入socket库，创建套接字serve_socket；
（2）绑定IP地址和端口：address = ('192.168.31.173', 9999)；
（3）成功连接客户端后，用data存储客户端传输的数据data = client_socket.recv(1024)
（4）判断监听是否结束：如果客户端关闭连接，返回空字节，则服务端也关闭服务，如果客户端返回不是空字节，decode将传来的数据解码并打印出来，同时输入服务端回应的内容；
（5）调用close（）关闭程序
（6）具体代码

python
import socket
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
address = ('192.168.31.173', 9999)
server_socket.bind(address)
server_socket.listen(5)
print("开始监听", address)
client_socket, address = server_socket.accept()
print("我们收到了{}的连接".format(address))
while True:
    data = client_socket.recv(1024)
    if not data:
        break
    print("客户端说：{}".format(data.decode()))  # 解码收到的数据
    response = input("服务端回应：")
    client_socket.send(response.encode())  # 发送回应时需要编码
client_socket.close()
server_socket.close()  # 记得关闭服务

(7)服务端运行结果

2.创建客户端

（1）导入socket库，创建套接字client_socket；
（2）运用connect，连接服务器的IP地址和端口：client_socket.connect(('192.168.31.173', 9999))；
（3）用message存储用户端输入的数据并添加退出条件，客户端输入exit，则关闭连接，否则将数据进行编码后发送到服务器端；
（4）调用close（）关闭程序
（5）具体代码

python
import socket  # 确保导入 socket 模块

# 创建一个新的套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接到服务器
client_socket.connect(('192.168.31.173', 9999))

while True:
    # 发送消息到服务器
    message = input("客户端说：")
    if message.lower() == 'exit':  # 添加退出条件
        break
    client_socket.send(message.encode())  # 发送消息时需要编码

    # 接收服务器端的回复
    data = client_socket.recv(1024).decode()  # 解码接收到的数据
    print("服务端回答：", data)

# 关闭连接
client_socket.close()

（6）客户端结果

2.加密解密算法和文件操作

（1）异或加密、解密算法
定义加密、解密函数，例如encode(data，key)参数data表示要加密或者解密的字符串数据，参数key表示密钥，运用for循环遍历字符串，ord（char）获取字符的Unicode码，^异或运算符号，chr（）将异或操作后的整数值转化回字符。
（2）文件的基本操作
打开文件：open（file，mode=‘r’，encoding），mode包括r（只读模式），w（写入模式）a（追加模式）等
读取文件：read（）
写入文件：write（）
关闭文件：close（）
（3）修改服务端和客户端的程序，实现加密功能

服务端

python
import socket
# 异或加密函数
def encrypt_decrypt(data, key):#data:要加密或解密的字符串数据,key: 异或操作的密钥，是一个整数
    result = ""#将一个空字符赋值给result，用于后续返回加密或者解密后的字符串
    for char in data:# ord(char) 获取字符的Unicode码点（整数值），^ 是异或运算符， chr() 将异或操作后的整数值转换回字符
        result += chr(ord(char) ^ key)#字符拼接
    return result#返回加密或者解密后的字符串
# 创建一个新的套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 设置地址和端口
address = ('192.168.31.173', 9999)

# 绑定
server_socket.bind(address)

# 开始监听
server_socket.listen(5)
print("开始监听", address)

# 接收连接
client_socket, address = server_socket.accept()
print("我们收到了{}的连接".format(address))

while True:
    # 接收数据
    data1 = client_socket.recv(1024)
    if not data1:
        break
        # 解码收到的数据
    decoded_data = data1.decode()
    print("客户端说：{}".format(decoded_data))
    # 使用密钥666对接收到的密文进行解密
    data2 = encrypt_decrypt(decoded_data, 666)
    print(data2)
    # 打开文件'fuwuduan' 以写入模式，将解密后的数据保存到文件中
    file_path = r'/Users/wudao/python/fuwuduan.txt'
    with open(file_path, 'w') as file:
        file.write(data2)
        print(data2)
# 关闭连接
client_socket.close()
server_socket.close()  # 记得关闭服务

客户端

python
import socket  # 确保导入 socket 模块
# 异或加密函数
def encrypt_decrypt(data, key):#data:要加密或解密的字符串数据,key: 异或操作的密钥，是一个整数
    result = ""#将一个空字符赋值给result，用于后续返回加密或者解密后的字符串
    for char in data:# ord(char) 获取字符的Unicode码点（整数值），^ 是异或运算符， chr() 将异或操作后的整数值转换回字符
        result += chr(ord(char) ^ key)#字符拼接
    return result#返回加密或者解密后的字符串
#在E盘创建一个子文件new.txt
file_path = r'E:\PythonHomework\new.txt'
with open(file_path, 'w') as file:
    file.write('Hello, World!')


# 创建一个新的套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接到服务器
client_socket.connect(('192.168.31.173', 9999))

while True:
    message = input("如果想要退出输入exit，如果不，输入no：")
    if message.lower() == 'exit':  # 添加退出条件
        break
            # 打开文件 'test.txt' 以读取模式，读取文件内容
    with open(file_path , 'r') as file:
              data2 = file.read()
             # 使用密钥123对读取到的数据进行加密
    encrypted_data = encrypt_decrypt(data2, 666)
    # 将加密后的数据编码为字节流并发送给服务端
    client_socket.send(encrypted_data.encode())
# 关闭连接
client_socket.close()

连接客户端程序端

服务端监听到后，创建new.txt和fuwuduan.txt两个文件，文件内容全部写入hello world
服务端运行结果