Python socket 模块 send 系列函数详解

socket 模块提供 5 个常用发送函数，可沿三个维度区分：

  1. 目标地址来源 —— send / sendall 依赖已连接的套接字；sendto / sendmsg 由 address 参数指定（无需连接）
  2. 是否保证发完 —— sendall 阻塞直到全部发送；send 可能只发一部分，需自行处理剩余数据
  3. 是否发送辅助数据（控制消息） —— 仅 sendmsg 支持
函数 需已连接 保证全部发送 辅助数据 返回值
send ✅ ❌ ❌ 发送的字节数
sendall ✅ ✅ ❌ None
sendto ❌（指定 address） ❌ ❌ 发送的字节数
sendmsg ❌（可指定 address） ❌ ✅ 发送的字节数
sendfile ✅ —（发到 EOF） ❌ 发送的总字节数

所有发送函数的 flags 参数均默认为 0，含义同 recv。

1. send — 基础发送

1
n = conn.send(b'hello')   # 套接字需已连接，返回发送的字节数
  • 套接字必须连接到远程套接字
  • 返回发送的字节数，但不保证全部发送
  • 只传输部分数据时，应用需继续调用 send 发送剩余部分

2. sendall — 发送全部数据

1
conn.sendall(b'hello')   # 持续发送直到全部发完或出错，成功返回 None
  • 与 send 不同，会持续发送直到所有数据都发送或发生错误
  • 成功返回 None；出错抛异常，且无法确定已发送多少数据
  • 3.5 起，套接字超时指发送所有数据的总时长上限，而非单次发送

3. sendto — 发往指定地址

1
2
n = sock.sendto(b'hello', ('1.2.3.4', 8080))   # 无需连接，目标由 address 指定
n = sock.sendto(b'hello', 0, ('1.2.3.4', 8080))  # 显式指定 flags
  • 套接字不应连接远程套接字，目标由 address 参数指定
  • 返回发送的字节数
  • UDP 无连接场景的标准发送方式

4. sendmsg — 从多个缓冲区发送 + 辅助数据

1
n = sock.sendmsg([b'head', b'body'], ancdata, flags, address)
  • 从一系列缓冲区收集（gather）非辅助数据并连成一条消息发送
  • buffers：类字节对象的可迭代对象
  • ancdata：(cmsg_level, cmsg_type, cmsg_data) 可迭代对象；某些系统每次仅支持一条控制消息
  • address 非 None 时为消息指定目标地址
  • 返回发送的非辅助数据字节数
1
2
3
4
import socket, array

def send_fds(sock, msg, fds):
    return sock.sendmsg([msg], [(socket.SOL_SOCKET, socket.SCM_RIGHTS, array.array("i", fds))])
  • 与 recvmsg 配套，通过 AF_UNIX 的 SCM_RIGHTS 传递文件描述符

sendmsg_afalg — AF_ALG 专用

sendmsg 的专用版本，用于 Linux 内核加密套接字（AF_ALG），设置模式、IV、AEAD 关联数据长度和标志。可用性：Linux >= 2.6.38。

5. sendfile — 高性能发送文件

1
n = conn.sendfile(f, offset=0, count=None)   # 发送文件直到 EOF，返回总字节数
  • 通过 os.sendfile 高性能发送文件，返回发送的总字节数
  • file 必须是二进制模式打开的常规文件对象；os.sendfile 不可用或非常规文件时回退到 send
  • offset 指定起始读取位置；count 指定传输总字节数，缺省则发到 EOF
  • 文件位置在返回（或出错）时更新，出错后可用 file.tell() 得知已发送字节数
  • 套接字必须是 SOCK_STREAM，不支持非阻塞套接字

6. 选择指南

场景 推荐函数
TCP 发送数据（不关心是否发完） send
TCP 发送数据（必须全部发完） sendall
UDP 发送数据 sendto
发送控制消息 / 传递文件描述符 sendmsg
高性能发送文件 sendfile

小结

  • 三个维度记忆：目标地址（to）、保证发完（all）、辅助数据（msg）
  • 名字后缀即功能：to 指定地址、all 保证发完、msg 支持控制消息
  • TCP 用 send / sendall，UDP 用 sendto，跨进程传 fd 用 sendmsg，发文件用 sendfile

延伸阅读