20242214 实验三《Python程序设计》实验报告

20242214 2024-2025-2 《Python程序设计》实验三报告

课程：《Python程序设计》
班级： 2422
姓名：陈冯
学号：20242214
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

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

二、实验过程及结果

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

步骤：
分别利用客户端和服务端的代码链接对方地址和端口
在终端中输入ipconfig查看无线局域网适配器 WLAN中的 IPv4 地址即为所需输入的地址
运行代码，进行对话
源代码：

# 客户端

import socket

# 创建 socket 对象
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接到服务器
server_address = ('192.168.146.119', 1234)
client_socket.connect(server_address)

while True:
    # 发送消息给服务器
    message = input('请输入要发送给服务器的消息: ')
    client_socket.send(message.encode('utf-8'))

    # 接收服务器消息
    data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
    if not data:
        break
    print('服务器说: {}'.format(data))
    # if (input("是否继续Y/N？")=="N"):
    #     break

# 关闭连接
client_socket.close()

# 服务端

import os
import socket

# 创建 socket 对象
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 绑定地址和端口
server_address = ('192.168.146.120', 1234)
server_socket.bind(server_address)

# 监听连接
server_socket.listen(1)
print('服务器正在监听 {}:{}'.format(*server_address))

# 接受客户端连接
client_socket, client_address = server_socket.accept()
print('接受来自 {} 的连接'.format(client_address))

while True:
    # 接收客户端消息
    data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
    if not data:
        break
    print('客户端说: {}'.format(data))

    # 发送消息给客户端
    message = input('请输入要发送给客户端的消息: ')
    client_socket.send(message.encode('utf-8'))
    if input("是否要继续？Y/N")=="N":
        break

# 关闭连接
client_socket.close()
server_socket.close()

结果：

2. 要求包含文件的基本操作，例如打开和读写操作

步骤：
在如上代码中添加文件读写等效果。
源代码

# 客户端

import socket

# 创建 socket 对象
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接到服务器
server_address = ('192.168.146.119', 1234)
client_socket.connect(server_address)

while True:
    # 发送消息给服务器
    message = input('请输入要发送给服务器的消息: ')
    client_socket.send(message.encode('utf-8'))

    # 接收服务器消息
    data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
    if not data:
        break
    print('服务器说: {}'.format(data))

    # 检测是否需要进行文件操作
    if data.lower().startswith("file:"):
        # 提取文件操作指令
        file_command = data.split(":")[1].strip()
        if file_command.startswith("read"):
            # 读取文件
            file_path = file_command.split()[1]
            try:
                with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as file:
                    file_content = file.read()
                    print(f"文件内容：\n{file_content}")
            except FileNotFoundError:
                print("文件未找到！")
            except Exception as e:
                print(f"读取文件时发生错误：{e}")
        elif file_command.startswith("write"):
            # 写入文件
            file_path, content = file_command.split()[1], " ".join(file_command.split()[2:])
            try:
                with open(file_path, 'w', encoding='utf-8') as file:
                    file.write(content)
                print("文件写入成功！")
            except Exception as e:
                print(f"写入文件时发生错误：{e}")
        else:
            print("未知的文件操作指令！")

# 关闭连接
client_socket.close()

# 服务端

import socket
import os

# 创建 socket 对象
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 绑定地址和端口
server_address = ('192.168.146.120', 1234)
server_socket.bind(server_address)

# 监听连接
server_socket.listen(1)
print('服务器正在监听 {}:{}'.format(*server_address))

# 接受客户端连接
client_socket, client_address = server_socket.accept()
print('接受来自 {} 的连接'.format(client_address))

while True:
    # 接收客户端消息
    data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
    if not data:
        break
    print('客户端说: {}'.format(data))

    # 检测是否是文件操作指令
    if data.lower().startswith("file:"):
        # 提取文件操作指令
        file_command = data.split(":")[1].strip()
        if file_command.startswith("read"):
            # 读取文件
            file_path = file_command.split()[1]
            try:
                with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as file:
                    file_content = file.read()
                    response = f"文件内容：\n{file_content}"
            except FileNotFoundError:
                response = "文件未找到！"
            except Exception as e:
                response = f"读取文件时发生错误：{e}"
        elif file_command.startswith("write"):
            # 写入文件
            file_path, content = file_command.split()[1], " ".join(file_command.split()[2:])
            try:
                with open(file_path, 'w', encoding='utf-8') as file:
                    file.write(content)
                response = "文件写入成功！"
            except Exception as e:
                response = f"写入文件时发生错误：{e}"
        else:
            response = "未知的文件操作指令！"
        client_socket.send(response.encode('utf-8'))
    else:
        # 普通消息交互
        message = input('请输入要发送给客户端的消息: ')
        client_socket.send(message.encode('utf-8'))
        if input("是否要继续？Y/N") == "N":
            break

# 关闭连接
client_socket.close()
server_socket.close()

结果：
见如下加密结果。

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

步骤：
在传输文件的基础上，添加加密解密操作。
运行代码。
源代码

# 客户端
import socket

# 简单的凯撒密码加密函数
def caesar_cipher_encrypt(text, shift):
    encrypted_text = []
    for char in text:
        if char.isalpha():
            shift_amount = shift % 26
            if char.islower():
                new_char = chr((ord(char) - ord('a') + shift_amount) % 26 + ord('a'))
            elif char.isupper():
                new_char = chr((ord(char) - ord('A') + shift_amount) % 26 + ord('A'))
            encrypted_text.append(new_char)
        else:
            encrypted_text.append(char)
    return ''.join(encrypted_text)

# 创建 socket 对象
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接到服务器
server_address = ('192.168.146.119', 1234)
client_socket.connect(server_address)

while True:
    # 发送消息给服务器
    message = input('请输入要发送给服务器的消息: ')
    if message.lower().startswith("file:"):
        # 提取文件操作指令
        file_command = message.split(":")[1].strip()
        if file_command.startswith("read"):
            # 读取文件
            file_path = file_command.split()[1]
            try:
                with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as file:
                    file_content = file.read()
                    print(f"文件内容：\n{file_content}")
                    # 加密文件内容
                    encrypted_content = caesar_cipher_encrypt(file_content, 3)
                    # 发送加密内容到服务器
                    client_socket.send(encrypted_content.encode('utf-8'))
            except FileNotFoundError:
                print("文件未找到！")
            except Exception as e:
                print(f"读取文件时发生错误：{e}")
        else:
            print("未知的文件操作指令！")
    else:
        client_socket.send(message.encode('utf-8'))

    # 接收服务器消息
    data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
    if not data:
        break
    print('服务器说: {}'.format(data))

# 关闭连接
client_socket.close()

# 服务端
import socket

# 简单的凯撒密码解密函数
def caesar_cipher_decrypt(text, shift):
    decrypted_text = []
    for char in text:
        if char.isalpha():
            shift_amount = shift % 26
            if char.islower():
                new_char = chr((ord(char) - ord('a') - shift_amount) % 26 + ord('a'))
            elif char.isupper():
                new_char = chr((ord(char) - ord('A') - shift_amount) % 26 + ord('A'))
            decrypted_text.append(new_char)
        else:
            decrypted_text.append(char)
    return ''.join(decrypted_text)

# 创建 socket 对象
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 绑定地址和端口
server_address = ('192.168.146.120', 1234)
server_socket.bind(server_address)

# 监听连接
server_socket.listen(1)
print('服务器正在监听 {}:{}'.format(*server_address))

# 接受客户端连接
client_socket, client_address = server_socket.accept()
print('接受来自 {} 的连接'.format(client_address))

while True:
    # 接收客户端消息
    data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
    if not data:
        break
    print('客户端说: {}'.format(data))

    # 检测是否是加密文件内容
    if data.startswith("file:"):
        # 提取文件操作指令
        file_command = data.split(":")[1].strip()
        if file_command.startswith("write"):
            # 解密文件内容
            decrypted_content = caesar_cipher_decrypt(data, 3)
            # 保存解密内容到文件
            file_path = file_command.split()[1]
            try:
                with open(file_path, 'w', encoding='utf-8') as file:
                    file.write(decrypted_content)
                print("文件写入成功！")
            except Exception as e:
                print(f"写入文件时发生错误：{e}")
        else:
            print("未知的文件操作指令！")
    else:
        # 普通消息交互
        message = input('请输入要发送给客户端的消息: ')
        client_socket.send(message.encode('utf-8'))
        if input("是否要继续？Y/N") == "N":
            break

# 关闭连接
client_socket.close()
server_socket.close()

结果：

4. 程序代码托管到码云

步骤：
在码云上创建新仓库，获取仓库URL。
在VScode中配置Git，初始化本地仓库，添加远程仓库。
提交代码到本地仓库，并推送到码云仓库。
命令栏输入git add .``git commit -m "提交说明"``git push日常提交代码
结果：
在VScode中链接码云，编写好程序后可直接拉取，上转至码云。
成功将工程项目代码托管到码云上，实现了版本控制和代码分享。
[https://gitee.com/cf2006/python]

5. 进阶操作

尝试使用樱花穿透构建隧道，实现电脑的远程链接。
本来是希望可以使得传输更加简易便捷，但是发现行不通，代码根本无法链接端口和地址，遂作罢。

三、实验过程中遇到的问题和解决过程

问题1：在运行时出现卡顿，难以继续的情况。

问题1解决方案：

在公网环境下难以运行，链接私人热点并重新查看终端，更换IP地址即可。

其他（感悟、思考等）

通过编写代码，让客户端和服务器能够完成文件的读取、加密、传输、解密和保存等一系列操作，这种从无到有的过程让我感到非常有成就感。尤其是当看到加密后的密文被正确传输并解密保存时，那种满足感难以言表。但是，在樱花穿透上的挫败，让我意识到，理论知识和实际应用之间存在着一定的差距。在今后的学习中，我需要更加注重将所学的理论知识应用到实际项目中，通过实践来加深理解。

参考资料

posted @ 2025-04-19 13:34 chfg 阅读(35) 评论(0) 收藏举报

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