Python socket 模块 recv 系列函数详解

socket 模块提供 6 个接收函数，可沿三个维度区分：

是否返回发送方地址 —— recvfrom / recvfrom_into / recvmsg / recvmsg_into 返回，recv / recv_into 不返回
是否写入调用方提供的缓冲区（零拷贝） —— recv_into / recvfrom_into / recvmsg_into 写入已有 buffer，其余创建新 bytes
是否接收辅助数据（控制消息） —— 仅 recvmsg / recvmsg_into 支持

函数	返回地址	写入已有缓冲区	辅助数据	返回值
`recv`	❌	❌	❌	`bytes`
`recvfrom`	✅	❌	❌	`(bytes, address)`
`recv_into`	❌	✅	❌	`nbytes`
`recvfrom_into`	✅	✅	❌	`(nbytes, address)`
`recvmsg`	✅	❌	✅	`(data, ancdata, msg_flags, address)`
`recvmsg_into`	✅	✅（分散写入）	✅	`(nbytes, ancdata, msg_flags, address)`

所有函数的 flags 参数均默认为 0，含义参见 Unix 手册页 recv(2)。

1. recv — 基础接收

1	data = conn.recv(1024) # 最多接收 1024 字节，返回 bytes

返回最多 bufsize 字节的 bytes 对象
返回空 b'' 表示对端已关闭连接（TCP 半关闭）
面向连接（TCP）场景最常用，无需关心发送方地址

2. recvfrom — 带地址接收

1 2	data, addr = sock.recvfrom(1024) # addr 为发送方地址，格式取决于地址族（IPv4 → ('1.2.3.4', port)）

与 recv 相同，但额外返回发送方地址 (bytes, address)
UDP 无连接，必须用 recvfrom 才能知道数据来自谁

3. recv_into / recvfrom_into — 写入已有缓冲区

1
2
3

buf = bytearray(1024)
n = sock.recv_into(buf)            # 写入 buf，返回字节数
n, addr = sock.recvfrom_into(buf)  # 额外返回地址

把数据写入调用方提供的 buffer，而不是新建 bytes
返回接收到的字节数 nbytes（recvfrom_into 额外返回地址）
nbytes 缺省或为 0 时，接收缓冲区可用大小
循环接收大量数据时避免反复分配内存，性能更好

4. recvmsg — 接收辅助数据（控制消息）

1	data, ancdata, msg_flags, addr = sock.recvmsg(1024, ancbufsize)

返回值是 4 元组：

项	类型	说明
`data`	`bytes`	常规数据
`ancdata`	`list`	`(cmsg_level, cmsg_type, cmsg_data)` 列表，辅助数据
`msg_flags`	`int`	接收消息条件的各种标志按位或
`address`	—	发送方地址（未连接时可用，否则值未指定）

ancbufsize 决定辅助数据接收缓冲区大小，默认 0 表示不接收辅助数据
典型用途：AF_UNIX 下通过 SCM_RIGHTS 在进程间传递文件描述符
若 recvmsg 抛异常，会先尝试关闭已接收到的文件描述符

import socket, array

def recv_fds(sock, msglen, maxfds):
    fds = array.array("i")
    msg, ancdata, flags, addr = sock.recvmsg(msglen, socket.CMSG_LEN(maxfds * fds.itemsize))
    for cmsg_level, cmsg_type, cmsg_data in ancdata:
        if cmsg_level == socket.SOL_SOCKET and cmsg_type == socket.SCM_RIGHTS:
            fds.frombytes(cmsg_data[:len(cmsg_data) - (len(cmsg_data) % fds.itemsize)])
    return msg, list(fds)

辅助数据缓冲区大小可用 CMSG_SPACE() 或 CMSG_LEN() 计算
部分接收的辅助数据若超出缓冲区末尾，会发出 RuntimeWarning 并返回缓冲区内的部分

5. recvmsg_into — 分散写入多个缓冲区

s1, s2 = socket.socketpair()
b1 = bytearray(b'----')
b2 = bytearray(b'0123456789')
b3 = bytearray(b'--------------')
s1.send(b'Mary had a little lamb')
n, ancdata, msg_flags, addr = s2.recvmsg_into([b1, memoryview(b2)[2:9], b3])
# n == 22；数据依次填满 b1 → b2[2:9] → b3（b1=b'Mary', b3=b'little lamb---'）

行为同 recvmsg，但把非辅助数据分散写入一系列缓冲区（scatter），而非返回新 bytes
buffers 必须是可写缓冲区的可迭代对象（如 bytearray、memoryview）
返回 nbytes（写入的总字节数）替代 data
缓冲区数量受 SC_IOV_MAX 限制

6. 选择指南

场景	推荐函数
TCP 连接接收数据	`recv`
UDP 接收数据（需发送方地址）	`recvfrom`
循环接收大流量，避免反复分配内存	`recv_into` / `recvfrom_into`
传递文件描述符 / 接收控制消息	`recvmsg`
接收控制消息且需分散写入多个缓冲区	`recvmsg_into`