Socket通信---Python发送数据给C++程序

0. Problems

很多时候实现某种功能，需要在不同进程间发送数据，目前有几种主流的方法，如
让python和C/C++程序互相发送数据，其实有几种方法：

共享内存
共享文件
Socket通信

在这里只提供Socket通信的例程，共享文件很容易实现，就是可靠性差点，共享内存也是一种常用的方法。

其实，如果使用的是ROS框架，更加方便，提供了三种通信方法 (Topic/Server/Action)，具体内容可以看我之前的ROS Learning篇的内容，请点这里。

1. Solutions

先上例程

1）Python端发送:

import socket
import json

# 创建Socket对象
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接C++程序
cpp_host = '127.0.0.1'  # C++程序所在的主机
cpp_port = 8888  # C++程序监听的端口
sock.connect((cpp_host, cpp_port))

# 读取json文件并发送给C++程序
with open('response.json', 'r') as file:
    json_data = file.read()
    sock.sendall(json_data.encode())

# 接收C++程序的响应
response = sock.recv(1024).decode()
if len(response) > 0:
    print("Received response from C++ program:", response)
else:
    print("Failed to receive response from C++ program.")

# 关闭Socket连接
sock.close()

2）C++端接收:

/*
 * @Descripttion: Robot2.5
 * @version: 20220211
 * @Author: Will Yip
 * @Date: 2024-02-21 15:43:37
 * @LastEditors: Will Yip
 * @LastEditTime: 2024-02-21 16:25:42
 */
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    // 创建Socket
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    // 绑定Socket到指定端口
    sockaddr_in addr{};
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(8888);  // 监听的端口
    addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));

    // 监听连接
    listen(sockfd, 1);

    // 接受连接
    sockaddr_in clientAddr{};
    socklen_t clientAddrLen = sizeof(clientAddr);
    int clientSock = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&clientAddr, &clientAddrLen);

    // 接收来自Python程序的数据
    char buffer[1024];
    memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
    int bytesRead = recv(clientSock, buffer, sizeof(buffer), 0);

    // 判断是否接收到了数据
    if (bytesRead > 0) {
        // 处理收到的数据（这里假设数据是JSON格式）
        std::cout << "Received JSON data from Python program: " << buffer << std::endl;

        // 发送响应给Python程序
        const char* response = "Data received successfully!";
        send(clientSock, response, strlen(response), 0);
    } else {
        std::cout << "Failed to receive data from Python program." << std::endl;
    }

    // 关闭连接
    // close(clientSock); // dont close this connection, it will causes a problem when relaunch this receiver next time, it cant create 8888 port.
    close(sockfd);

    return 0;
}

然后就可以开始测试了，记住要先启动C++接收端，再启动python发送端，不然就报错，提示connection error。

在调试时也会用上一些指令，可以帮助我们做一些检查

在Ubuntu中有两个常用的指令用来查看端口情况：

netstat
lsof

这两个指令都能显示当前的端口信息。

netstat
常用netstat -tuln，加上后面的参数可以帮助显示TCP和UDP协议的端口
- -t表示显示TCP协议的端口；
- -u表示显示UDP协议的端口；
- -l表示仅显示监听状态的端口；
- -n表示以数字形式显示地址和端口号，而不是尝试解析主机名、服务名等。

显示如下： netstat