Issue #7270: Add some dedicated unit tests for multi-thread synchronization
[python.git] / Doc / library / socket.rst
blobe50849dd1c54635ed5fed743b339f840c72c7c6a
2 :mod:`socket` --- Low-level networking interface
3 ================================================
5 .. module:: socket
6    :synopsis: Low-level networking interface.
9 This module provides access to the BSD *socket* interface. It is available on
10 all modern Unix systems, Windows, Mac OS X, BeOS, OS/2, and probably additional
11 platforms.
13 .. note::
15    Some behavior may be platform dependent, since calls are made to the operating
16    system socket APIs.
18 For an introduction to socket programming (in C), see the following papers: An
19 Introductory 4.3BSD Interprocess Communication Tutorial, by Stuart Sechrest and
20 An Advanced 4.3BSD Interprocess Communication Tutorial, by Samuel J.  Leffler et
21 al, both in the UNIX Programmer's Manual, Supplementary Documents 1 (sections
22 PS1:7 and PS1:8).  The platform-specific reference material for the various
23 socket-related system calls are also a valuable source of information on the
24 details of socket semantics.  For Unix, refer to the manual pages; for Windows,
25 see the WinSock (or Winsock 2) specification. For IPv6-ready APIs, readers may
26 want to refer to :rfc:`3493` titled Basic Socket Interface Extensions for IPv6.
28 .. index:: object: socket
30 The Python interface is a straightforward transliteration of the Unix system
31 call and library interface for sockets to Python's object-oriented style: the
32 :func:`socket` function returns a :dfn:`socket object` whose methods implement
33 the various socket system calls.  Parameter types are somewhat higher-level than
34 in the C interface: as with :meth:`read` and :meth:`write` operations on Python
35 files, buffer allocation on receive operations is automatic, and buffer length
36 is implicit on send operations.
38 Socket addresses are represented as follows: A single string is used for the
39 :const:`AF_UNIX` address family. A pair ``(host, port)`` is used for the
40 :const:`AF_INET` address family, where *host* is a string representing either a
41 hostname in Internet domain notation like ``'daring.cwi.nl'`` or an IPv4 address
42 like ``'100.50.200.5'``, and *port* is an integral port number. For
43 :const:`AF_INET6` address family, a four-tuple ``(host, port, flowinfo,
44 scopeid)`` is used, where *flowinfo* and *scopeid* represents ``sin6_flowinfo``
45 and ``sin6_scope_id`` member in :const:`struct sockaddr_in6` in C. For
46 :mod:`socket` module methods, *flowinfo* and *scopeid* can be omitted just for
47 backward compatibility. Note, however, omission of *scopeid* can cause problems
48 in manipulating scoped IPv6 addresses. Other address families are currently not
49 supported. The address format required by a particular socket object is
50 automatically selected based on the address family specified when the socket
51 object was created.
53 For IPv4 addresses, two special forms are accepted instead of a host address:
54 the empty string represents :const:`INADDR_ANY`, and the string
55 ``'<broadcast>'`` represents :const:`INADDR_BROADCAST`. The behavior is not
56 available for IPv6 for backward compatibility, therefore, you may want to avoid
57 these if you intend to support IPv6 with your Python programs.
59 If you use a hostname in the *host* portion of IPv4/v6 socket address, the
60 program may show a nondeterministic behavior, as Python uses the first address
61 returned from the DNS resolution.  The socket address will be resolved
62 differently into an actual IPv4/v6 address, depending on the results from DNS
63 resolution and/or the host configuration.  For deterministic behavior use a
64 numeric address in *host* portion.
66 .. versionadded:: 2.5
67    AF_NETLINK sockets are represented as  pairs ``pid, groups``.
69 .. versionadded:: 2.6
70    Linux-only support for TIPC is also available using the :const:`AF_TIPC`
71    address family. TIPC is an open, non-IP based networked protocol designed
72    for use in clustered computer environments.  Addresses are represented by a
73    tuple, and the fields depend on the address type. The general tuple form is
74    ``(addr_type, v1, v2, v3 [, scope])``, where:
76      - *addr_type* is one of TIPC_ADDR_NAMESEQ, TIPC_ADDR_NAME, or
77        TIPC_ADDR_ID.
78      - *scope* is one of TIPC_ZONE_SCOPE, TIPC_CLUSTER_SCOPE, and
79        TIPC_NODE_SCOPE.
80      - If *addr_type* is TIPC_ADDR_NAME, then *v1* is the server type, *v2* is
81        the port identifier, and *v3* should be 0.
83        If *addr_type* is TIPC_ADDR_NAMESEQ, then *v1* is the server type, *v2*
84        is the lower port number, and *v3* is the upper port number.
86        If *addr_type* is TIPC_ADDR_ID, then *v1* is the node, *v2* is the
87        reference, and *v3* should be set to 0.
90 All errors raise exceptions.  The normal exceptions for invalid argument types
91 and out-of-memory conditions can be raised; errors related to socket or address
92 semantics raise the error :exc:`socket.error`.
94 Non-blocking mode is supported through :meth:`setblocking`.  A generalization of
95 this based on timeouts is supported through :meth:`settimeout`.
97 The module :mod:`socket` exports the following constants and functions:
100 .. exception:: error
102    .. index:: module: errno
104    This exception is raised for socket-related errors. The accompanying value is
105    either a string telling what went wrong or a pair ``(errno, string)``
106    representing an error returned by a system call, similar to the value
107    accompanying :exc:`os.error`. See the module :mod:`errno`, which contains names
108    for the error codes defined by the underlying operating system.
110    .. versionchanged:: 2.6
111       :exc:`socket.error` is now a child class of :exc:`IOError`.
114 .. exception:: herror
116    This exception is raised for address-related errors, i.e. for functions that use
117    *h_errno* in the C API, including :func:`gethostbyname_ex` and
118    :func:`gethostbyaddr`.
120    The accompanying value is a pair ``(h_errno, string)`` representing an error
121    returned by a library call. *string* represents the description of *h_errno*, as
122    returned by the :cfunc:`hstrerror` C function.
125 .. exception:: gaierror
127    This exception is raised for address-related errors, for :func:`getaddrinfo` and
128    :func:`getnameinfo`. The accompanying value is a pair ``(error, string)``
129    representing an error returned by a library call. *string* represents the
130    description of *error*, as returned by the :cfunc:`gai_strerror` C function. The
131    *error* value will match one of the :const:`EAI_\*` constants defined in this
132    module.
135 .. exception:: timeout
137    This exception is raised when a timeout occurs on a socket which has had
138    timeouts enabled via a prior call to :meth:`settimeout`.  The accompanying value
139    is a string whose value is currently always "timed out".
141    .. versionadded:: 2.3
144 .. data:: AF_UNIX
145           AF_INET
146           AF_INET6
148    These constants represent the address (and protocol) families, used for the
149    first argument to :func:`socket`.  If the :const:`AF_UNIX` constant is not
150    defined then this protocol is unsupported.
153 .. data:: SOCK_STREAM
154           SOCK_DGRAM
155           SOCK_RAW
156           SOCK_RDM
157           SOCK_SEQPACKET
159    These constants represent the socket types, used for the second argument to
160    :func:`socket`. (Only :const:`SOCK_STREAM` and :const:`SOCK_DGRAM` appear to be
161    generally useful.)
164 .. data:: SO_*
165           SOMAXCONN
166           MSG_*
167           SOL_*
168           IPPROTO_*
169           IPPORT_*
170           INADDR_*
171           IP_*
172           IPV6_*
173           EAI_*
174           AI_*
175           NI_*
176           TCP_*
178    Many constants of these forms, documented in the Unix documentation on sockets
179    and/or the IP protocol, are also defined in the socket module. They are
180    generally used in arguments to the :meth:`setsockopt` and :meth:`getsockopt`
181    methods of socket objects.  In most cases, only those symbols that are defined
182    in the Unix header files are defined; for a few symbols, default values are
183    provided.
185 .. data:: SIO_*
186           RCVALL_*
188    Constants for Windows' WSAIoctl(). The constants are used as arguments to the
189    :meth:`ioctl` method of socket objects.
191    .. versionadded:: 2.6
193 .. data:: TIPC_*
195    TIPC related constants, matching the ones exported by the C socket API. See
196    the TIPC documentation for more information.
198    .. versionadded:: 2.6
200 .. data:: has_ipv6
202    This constant contains a boolean value which indicates if IPv6 is supported on
203    this platform.
205    .. versionadded:: 2.3
208 .. function:: create_connection(address[, timeout])
210    Convenience function.  Connect to *address* (a 2-tuple ``(host, port)``),
211    and return the socket object.  Passing the optional *timeout* parameter will
212    set the timeout on the socket instance before attempting to connect.  If no
213    *timeout* is supplied, the global default timeout setting returned by
214    :func:`getdefaulttimeout` is used.
216    .. versionadded:: 2.6
219 .. function:: getaddrinfo(host, port[, family[, socktype[, proto[, flags]]]])
221    Resolves the *host*/*port* argument, into a sequence of 5-tuples that contain
222    all the necessary arguments for creating the corresponding socket. *host* is a domain
223    name, a string representation of an IPv4/v6 address or ``None``. *port* is a string
224    service name such as ``'http'``, a numeric port number or ``None``.
225    The rest of the arguments are optional and must be numeric if specified.
226    By passing ``None`` as the value of *host* and *port*, , you can pass ``NULL`` to the C API.
228    The :func:`getaddrinfo` function returns a list of 5-tuples with the following
229    structure:
231    ``(family, socktype, proto, canonname, sockaddr)``
233    *family*, *socktype*, *proto* are all integers and are meant to be passed to the
234    :func:`socket` function. *canonname* is a string representing the canonical name
235    of the *host*. It can be a numeric IPv4/v6 address when :const:`AI_CANONNAME` is
236    specified for a numeric *host*. *sockaddr* is a tuple describing a socket
237    address, as described above. See the source for :mod:`socket` and other
238    library modules for a typical usage of the function.
240    .. versionadded:: 2.2
243 .. function:: getfqdn([name])
245    Return a fully qualified domain name for *name*. If *name* is omitted or empty,
246    it is interpreted as the local host.  To find the fully qualified name, the
247    hostname returned by :func:`gethostbyaddr` is checked, followed by aliases for the
248    host, if available.  The first name which includes a period is selected.  In
249    case no fully qualified domain name is available, the hostname as returned by
250    :func:`gethostname` is returned.
252    .. versionadded:: 2.0
255 .. function:: gethostbyname(hostname)
257    Translate a host name to IPv4 address format.  The IPv4 address is returned as a
258    string, such as  ``'100.50.200.5'``.  If the host name is an IPv4 address itself
259    it is returned unchanged.  See :func:`gethostbyname_ex` for a more complete
260    interface. :func:`gethostbyname` does not support IPv6 name resolution, and
261    :func:`getaddrinfo` should be used instead for IPv4/v6 dual stack support.
264 .. function:: gethostbyname_ex(hostname)
266    Translate a host name to IPv4 address format, extended interface. Return a
267    triple ``(hostname, aliaslist, ipaddrlist)`` where *hostname* is the primary
268    host name responding to the given *ip_address*, *aliaslist* is a (possibly
269    empty) list of alternative host names for the same address, and *ipaddrlist* is
270    a list of IPv4 addresses for the same interface on the same host (often but not
271    always a single address). :func:`gethostbyname_ex` does not support IPv6 name
272    resolution, and :func:`getaddrinfo` should be used instead for IPv4/v6 dual
273    stack support.
276 .. function:: gethostname()
278    Return a string containing the hostname of the machine where  the Python
279    interpreter is currently executing.
281    If you want to know the current machine's IP address, you may want to use
282    ``gethostbyname(gethostname())``. This operation assumes that there is a
283    valid address-to-host mapping for the host, and the assumption does not
284    always hold.
286    Note: :func:`gethostname` doesn't always return the fully qualified domain
287    name; use ``getfqdn()`` (see above).
290 .. function:: gethostbyaddr(ip_address)
292    Return a triple ``(hostname, aliaslist, ipaddrlist)`` where *hostname* is the
293    primary host name responding to the given *ip_address*, *aliaslist* is a
294    (possibly empty) list of alternative host names for the same address, and
295    *ipaddrlist* is a list of IPv4/v6 addresses for the same interface on the same
296    host (most likely containing only a single address). To find the fully qualified
297    domain name, use the function :func:`getfqdn`. :func:`gethostbyaddr` supports
298    both IPv4 and IPv6.
301 .. function:: getnameinfo(sockaddr, flags)
303    Translate a socket address *sockaddr* into a 2-tuple ``(host, port)``. Depending
304    on the settings of *flags*, the result can contain a fully-qualified domain name
305    or numeric address representation in *host*.  Similarly, *port* can contain a
306    string port name or a numeric port number.
308    .. versionadded:: 2.2
311 .. function:: getprotobyname(protocolname)
313    Translate an Internet protocol name (for example, ``'icmp'``) to a constant
314    suitable for passing as the (optional) third argument to the :func:`socket`
315    function.  This is usually only needed for sockets opened in "raw" mode
316    (:const:`SOCK_RAW`); for the normal socket modes, the correct protocol is chosen
317    automatically if the protocol is omitted or zero.
320 .. function:: getservbyname(servicename[, protocolname])
322    Translate an Internet service name and protocol name to a port number for that
323    service.  The optional protocol name, if given, should be ``'tcp'`` or
324    ``'udp'``, otherwise any protocol will match.
327 .. function:: getservbyport(port[, protocolname])
329    Translate an Internet port number and protocol name to a service name for that
330    service.  The optional protocol name, if given, should be ``'tcp'`` or
331    ``'udp'``, otherwise any protocol will match.
334 .. function:: socket([family[, type[, proto]]])
336    Create a new socket using the given address family, socket type and protocol
337    number.  The address family should be :const:`AF_INET` (the default),
338    :const:`AF_INET6` or :const:`AF_UNIX`.  The socket type should be
339    :const:`SOCK_STREAM` (the default), :const:`SOCK_DGRAM` or perhaps one of the
340    other ``SOCK_`` constants.  The protocol number is usually zero and may be
341    omitted in that case.
344 .. function:: socketpair([family[, type[, proto]]])
346    Build a pair of connected socket objects using the given address family, socket
347    type, and protocol number.  Address family, socket type, and protocol number are
348    as for the :func:`socket` function above. The default family is :const:`AF_UNIX`
349    if defined on the platform; otherwise, the default is :const:`AF_INET`.
350    Availability: Unix.
352    .. versionadded:: 2.4
355 .. function:: fromfd(fd, family, type[, proto])
357    Duplicate the file descriptor *fd* (an integer as returned by a file object's
358    :meth:`fileno` method) and build a socket object from the result.  Address
359    family, socket type and protocol number are as for the :func:`socket` function
360    above. The file descriptor should refer to a socket, but this is not checked ---
361    subsequent operations on the object may fail if the file descriptor is invalid.
362    This function is rarely needed, but can be used to get or set socket options on
363    a socket passed to a program as standard input or output (such as a server
364    started by the Unix inet daemon).  The socket is assumed to be in blocking mode.
365    Availability: Unix.
368 .. function:: ntohl(x)
370    Convert 32-bit positive integers from network to host byte order.  On machines
371    where the host byte order is the same as network byte order, this is a no-op;
372    otherwise, it performs a 4-byte swap operation.
375 .. function:: ntohs(x)
377    Convert 16-bit positive integers from network to host byte order.  On machines
378    where the host byte order is the same as network byte order, this is a no-op;
379    otherwise, it performs a 2-byte swap operation.
382 .. function:: htonl(x)
384    Convert 32-bit positive integers from host to network byte order.  On machines
385    where the host byte order is the same as network byte order, this is a no-op;
386    otherwise, it performs a 4-byte swap operation.
389 .. function:: htons(x)
391    Convert 16-bit positive integers from host to network byte order.  On machines
392    where the host byte order is the same as network byte order, this is a no-op;
393    otherwise, it performs a 2-byte swap operation.
396 .. function:: inet_aton(ip_string)
398    Convert an IPv4 address from dotted-quad string format (for example,
399    '123.45.67.89') to 32-bit packed binary format, as a string four characters in
400    length.  This is useful when conversing with a program that uses the standard C
401    library and needs objects of type :ctype:`struct in_addr`, which is the C type
402    for the 32-bit packed binary this function returns.
404    :func:`inet_aton` also accepts strings with less than three dots; see the
405    Unix manual page :manpage:`inet(3)` for details.
407    If the IPv4 address string passed to this function is invalid,
408    :exc:`socket.error` will be raised. Note that exactly what is valid depends on
409    the underlying C implementation of :cfunc:`inet_aton`.
411    :func:`inet_aton` does not support IPv6, and :func:`inet_pton` should be used
412    instead for IPv4/v6 dual stack support.
415 .. function:: inet_ntoa(packed_ip)
417    Convert a 32-bit packed IPv4 address (a string four characters in length) to its
418    standard dotted-quad string representation (for example, '123.45.67.89').  This
419    is useful when conversing with a program that uses the standard C library and
420    needs objects of type :ctype:`struct in_addr`, which is the C type for the
421    32-bit packed binary data this function takes as an argument.
423    If the string passed to this function is not exactly 4 bytes in length,
424    :exc:`socket.error` will be raised. :func:`inet_ntoa` does not support IPv6, and
425    :func:`inet_ntop` should be used instead for IPv4/v6 dual stack support.
428 .. function:: inet_pton(address_family, ip_string)
430    Convert an IP address from its family-specific string format to a packed, binary
431    format. :func:`inet_pton` is useful when a library or network protocol calls for
432    an object of type :ctype:`struct in_addr` (similar to :func:`inet_aton`) or
433    :ctype:`struct in6_addr`.
435    Supported values for *address_family* are currently :const:`AF_INET` and
436    :const:`AF_INET6`. If the IP address string *ip_string* is invalid,
437    :exc:`socket.error` will be raised. Note that exactly what is valid depends on
438    both the value of *address_family* and the underlying implementation of
439    :cfunc:`inet_pton`.
441    Availability: Unix (maybe not all platforms).
443    .. versionadded:: 2.3
446 .. function:: inet_ntop(address_family, packed_ip)
448    Convert a packed IP address (a string of some number of characters) to its
449    standard, family-specific string representation (for example, ``'7.10.0.5'`` or
450    ``'5aef:2b::8'``) :func:`inet_ntop` is useful when a library or network protocol
451    returns an object of type :ctype:`struct in_addr` (similar to :func:`inet_ntoa`)
452    or :ctype:`struct in6_addr`.
454    Supported values for *address_family* are currently :const:`AF_INET` and
455    :const:`AF_INET6`. If the string *packed_ip* is not the correct length for the
456    specified address family, :exc:`ValueError` will be raised.  A
457    :exc:`socket.error` is raised for errors from the call to :func:`inet_ntop`.
459    Availability: Unix (maybe not all platforms).
461    .. versionadded:: 2.3
464 .. function:: getdefaulttimeout()
466    Return the default timeout in floating seconds for new socket objects. A value
467    of ``None`` indicates that new socket objects have no timeout. When the socket
468    module is first imported, the default is ``None``.
470    .. versionadded:: 2.3
473 .. function:: setdefaulttimeout(timeout)
475    Set the default timeout in floating seconds for new socket objects. A value of
476    ``None`` indicates that new socket objects have no timeout. When the socket
477    module is first imported, the default is ``None``.
479    .. versionadded:: 2.3
482 .. data:: SocketType
484    This is a Python type object that represents the socket object type. It is the
485    same as ``type(socket(...))``.
488 .. seealso::
490    Module :mod:`SocketServer`
491       Classes that simplify writing network servers.
494 .. _socket-objects:
496 Socket Objects
497 --------------
499 Socket objects have the following methods.  Except for :meth:`makefile` these
500 correspond to Unix system calls applicable to sockets.
503 .. method:: socket.accept()
505    Accept a connection. The socket must be bound to an address and listening for
506    connections. The return value is a pair ``(conn, address)`` where *conn* is a
507    *new* socket object usable to send and receive data on the connection, and
508    *address* is the address bound to the socket on the other end of the connection.
511 .. method:: socket.bind(address)
513    Bind the socket to *address*.  The socket must not already be bound. (The format
514    of *address* depends on the address family --- see above.)
516    .. note::
518       This method has historically accepted a pair of parameters for :const:`AF_INET`
519       addresses instead of only a tuple.  This was never intentional and is no longer
520       available in Python 2.0 and later.
523 .. method:: socket.close()
525    Close the socket.  All future operations on the socket object will fail. The
526    remote end will receive no more data (after queued data is flushed). Sockets are
527    automatically closed when they are garbage-collected.
530 .. method:: socket.connect(address)
532    Connect to a remote socket at *address*. (The format of *address* depends on the
533    address family --- see above.)
535    .. note::
537       This method has historically accepted a pair of parameters for :const:`AF_INET`
538       addresses instead of only a tuple.  This was never intentional and is no longer
539       available in Python 2.0 and later.
542 .. method:: socket.connect_ex(address)
544    Like ``connect(address)``, but return an error indicator instead of raising an
545    exception for errors returned by the C-level :cfunc:`connect` call (other
546    problems, such as "host not found," can still raise exceptions).  The error
547    indicator is ``0`` if the operation succeeded, otherwise the value of the
548    :cdata:`errno` variable.  This is useful to support, for example, asynchronous
549    connects.
551    .. note::
553       This method has historically accepted a pair of parameters for :const:`AF_INET`
554       addresses instead of only a tuple. This was never intentional and is no longer
555       available in Python 2.0 and later.
558 .. method:: socket.fileno()
560    Return the socket's file descriptor (a small integer).  This is useful with
561    :func:`select.select`.
563    Under Windows the small integer returned by this method cannot be used where a
564    file descriptor can be used (such as :func:`os.fdopen`).  Unix does not have
565    this limitation.
568 .. method:: socket.getpeername()
570    Return the remote address to which the socket is connected.  This is useful to
571    find out the port number of a remote IPv4/v6 socket, for instance. (The format
572    of the address returned depends on the address family --- see above.)  On some
573    systems this function is not supported.
576 .. method:: socket.getsockname()
578    Return the socket's own address.  This is useful to find out the port number of
579    an IPv4/v6 socket, for instance. (The format of the address returned depends on
580    the address family --- see above.)
583 .. method:: socket.getsockopt(level, optname[, buflen])
585    Return the value of the given socket option (see the Unix man page
586    :manpage:`getsockopt(2)`).  The needed symbolic constants (:const:`SO_\*` etc.)
587    are defined in this module.  If *buflen* is absent, an integer option is assumed
588    and its integer value is returned by the function.  If *buflen* is present, it
589    specifies the maximum length of the buffer used to receive the option in, and
590    this buffer is returned as a string.  It is up to the caller to decode the
591    contents of the buffer (see the optional built-in module :mod:`struct` for a way
592    to decode C structures encoded as strings).
595 .. method:: socket.ioctl(control, option)
597    :platform: Windows
599    The :meth:`ioctl` method is a limited interface to the WSAIoctl system
600    interface. Please refer to the MSDN documentation for more information.
602    On other platforms, the generic :func:`fcntl.fcntl` and :func:`fcntl.ioctl`
603    functions may be used; they accept a socket object as their first argument.
605    .. versionadded:: 2.6
608 .. method:: socket.listen(backlog)
610    Listen for connections made to the socket.  The *backlog* argument specifies the
611    maximum number of queued connections and should be at least 1; the maximum value
612    is system-dependent (usually 5).
615 .. method:: socket.makefile([mode[, bufsize]])
617    .. index:: single: I/O control; buffering
619    Return a :dfn:`file object` associated with the socket.  (File objects are
620    described in :ref:`bltin-file-objects`.) The file object
621    references a :cfunc:`dup`\ ped version of the socket file descriptor, so the
622    file object and socket object may be closed or garbage-collected independently.
623    The socket must be in blocking mode (it can not have a timeout). The optional
624    *mode* and *bufsize* arguments are interpreted the same way as by the built-in
625    :func:`file` function.
628 .. method:: socket.recv(bufsize[, flags])
630    Receive data from the socket.  The return value is a string representing the
631    data received.  The maximum amount of data to be received at once is specified
632    by *bufsize*.  See the Unix manual page :manpage:`recv(2)` for the meaning of
633    the optional argument *flags*; it defaults to zero.
635    .. note::
637       For best match with hardware and network realities, the value of  *bufsize*
638       should be a relatively small power of 2, for example, 4096.
641 .. method:: socket.recvfrom(bufsize[, flags])
643    Receive data from the socket.  The return value is a pair ``(string, address)``
644    where *string* is a string representing the data received and *address* is the
645    address of the socket sending the data.  See the Unix manual page
646    :manpage:`recv(2)` for the meaning of the optional argument *flags*; it defaults
647    to zero. (The format of *address* depends on the address family --- see above.)
650 .. method:: socket.recvfrom_into(buffer[, nbytes[, flags]])
652    Receive data from the socket, writing it into *buffer* instead of  creating a
653    new string.  The return value is a pair ``(nbytes, address)`` where *nbytes* is
654    the number of bytes received and *address* is the address of the socket sending
655    the data.  See the Unix manual page :manpage:`recv(2)` for the meaning of the
656    optional argument *flags*; it defaults to zero.  (The format of *address*
657    depends on the address family --- see above.)
659    .. versionadded:: 2.5
662 .. method:: socket.recv_into(buffer[, nbytes[, flags]])
664    Receive up to *nbytes* bytes from the socket, storing the data into a buffer
665    rather than creating a new string.     If *nbytes* is not specified (or 0),
666    receive up to the size available in the given buffer. See the Unix manual page
667    :manpage:`recv(2)` for the meaning of the optional argument *flags*; it defaults
668    to zero.
670    .. versionadded:: 2.5
673 .. method:: socket.send(string[, flags])
675    Send data to the socket.  The socket must be connected to a remote socket.  The
676    optional *flags* argument has the same meaning as for :meth:`recv` above.
677    Returns the number of bytes sent. Applications are responsible for checking that
678    all data has been sent; if only some of the data was transmitted, the
679    application needs to attempt delivery of the remaining data.
682 .. method:: socket.sendall(string[, flags])
684    Send data to the socket.  The socket must be connected to a remote socket.  The
685    optional *flags* argument has the same meaning as for :meth:`recv` above.
686    Unlike :meth:`send`, this method continues to send data from *string* until
687    either all data has been sent or an error occurs.  ``None`` is returned on
688    success.  On error, an exception is raised, and there is no way to determine how
689    much data, if any, was successfully sent.
692 .. method:: socket.sendto(string[, flags], address)
694    Send data to the socket.  The socket should not be connected to a remote socket,
695    since the destination socket is specified by *address*.  The optional *flags*
696    argument has the same meaning as for :meth:`recv` above.  Return the number of
697    bytes sent. (The format of *address* depends on the address family --- see
698    above.)
701 .. method:: socket.setblocking(flag)
703    Set blocking or non-blocking mode of the socket: if *flag* is 0, the socket is
704    set to non-blocking, else to blocking mode.  Initially all sockets are in
705    blocking mode.  In non-blocking mode, if a :meth:`recv` call doesn't find any
706    data, or if a :meth:`send` call can't immediately dispose of the data, a
707    :exc:`error` exception is raised; in blocking mode, the calls block until they
708    can proceed. ``s.setblocking(0)`` is equivalent to ``s.settimeout(0)``;
709    ``s.setblocking(1)`` is equivalent to ``s.settimeout(None)``.
712 .. method:: socket.settimeout(value)
714    Set a timeout on blocking socket operations.  The *value* argument can be a
715    nonnegative float expressing seconds, or ``None``. If a float is given,
716    subsequent socket operations will raise an :exc:`timeout` exception if the
717    timeout period *value* has elapsed before the operation has completed.  Setting
718    a timeout of ``None`` disables timeouts on socket operations.
719    ``s.settimeout(0.0)`` is equivalent to ``s.setblocking(0)``;
720    ``s.settimeout(None)`` is equivalent to ``s.setblocking(1)``.
722    .. versionadded:: 2.3
725 .. method:: socket.gettimeout()
727    Return the timeout in floating seconds associated with socket operations, or
728    ``None`` if no timeout is set.  This reflects the last call to
729    :meth:`setblocking` or :meth:`settimeout`.
731    .. versionadded:: 2.3
733 Some notes on socket blocking and timeouts: A socket object can be in one of
734 three modes: blocking, non-blocking, or timeout.  Sockets are always created in
735 blocking mode.  In blocking mode, operations block until complete or
736 the system returns an error (such as connection timed out).  In
737 non-blocking mode, operations fail (with an error that is unfortunately
738 system-dependent) if they cannot be completed immediately.  In timeout mode,
739 operations fail if they cannot be completed within the timeout specified for the
740 socket or if the system returns an error.  The :meth:`setblocking` method is simply
741 a shorthand for certain :meth:`settimeout` calls.
743 Timeout mode internally sets the socket in non-blocking mode.  The blocking and
744 timeout modes are shared between file descriptors and socket objects that refer
745 to the same network endpoint.  A consequence of this is that file objects
746 returned by the :meth:`makefile` method must only be used when the socket is in
747 blocking mode; in timeout or non-blocking mode file operations that cannot be
748 completed immediately will fail.
750 Note that the :meth:`connect` operation is subject to the timeout setting, and
751 in general it is recommended to call :meth:`settimeout` before calling
752 :meth:`connect` or pass a timeout parameter to :meth:`create_connection`.
753 The system network stack may return a connection timeout error
754 of its own regardless of any python socket timeout setting.
757 .. method:: socket.setsockopt(level, optname, value)
759    .. index:: module: struct
761    Set the value of the given socket option (see the Unix manual page
762    :manpage:`setsockopt(2)`).  The needed symbolic constants are defined in the
763    :mod:`socket` module (:const:`SO_\*` etc.).  The value can be an integer or a
764    string representing a buffer.  In the latter case it is up to the caller to
765    ensure that the string contains the proper bits (see the optional built-in
766    module :mod:`struct` for a way to encode C structures as strings).
769 .. method:: socket.shutdown(how)
771    Shut down one or both halves of the connection.  If *how* is :const:`SHUT_RD`,
772    further receives are disallowed.  If *how* is :const:`SHUT_WR`, further sends
773    are disallowed.  If *how* is :const:`SHUT_RDWR`, further sends and receives are
774    disallowed.
776 Note that there are no methods :meth:`read` or :meth:`write`; use :meth:`recv`
777 and :meth:`send` without *flags* argument instead.
779 Socket objects also have these (read-only) attributes that correspond to the
780 values given to the :class:`socket` constructor.
783 .. attribute:: socket.family
785    The socket family.
787    .. versionadded:: 2.5
790 .. attribute:: socket.type
792    The socket type.
794    .. versionadded:: 2.5
797 .. attribute:: socket.proto
799    The socket protocol.
801    .. versionadded:: 2.5
804 .. _socket-example:
806 Example
807 -------
809 Here are four minimal example programs using the TCP/IP protocol: a server that
810 echoes all data that it receives back (servicing only one client), and a client
811 using it.  Note that a server must perform the sequence :func:`socket`,
812 :meth:`bind`, :meth:`listen`, :meth:`accept` (possibly repeating the
813 :meth:`accept` to service more than one client), while a client only needs the
814 sequence :func:`socket`, :meth:`connect`.  Also note that the server does not
815 :meth:`send`/:meth:`recv` on the  socket it is listening on but on the new
816 socket returned by :meth:`accept`.
818 The first two examples support IPv4 only. ::
820    # Echo server program
821    import socket
823    HOST = ''                 # Symbolic name meaning all available interfaces
824    PORT = 50007              # Arbitrary non-privileged port
825    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
826    s.bind((HOST, PORT))
827    s.listen(1)
828    conn, addr = s.accept()
829    print 'Connected by', addr
830    while 1:
831        data = conn.recv(1024)
832        if not data: break
833        conn.send(data)
834    conn.close()
838    # Echo client program
839    import socket
841    HOST = 'daring.cwi.nl'    # The remote host
842    PORT = 50007              # The same port as used by the server
843    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
844    s.connect((HOST, PORT))
845    s.send('Hello, world')
846    data = s.recv(1024)
847    s.close()
848    print 'Received', repr(data)
850 The next two examples are identical to the above two, but support both IPv4 and
851 IPv6. The server side will listen to the first address family available (it
852 should listen to both instead). On most of IPv6-ready systems, IPv6 will take
853 precedence and the server may not accept IPv4 traffic. The client side will try
854 to connect to the all addresses returned as a result of the name resolution, and
855 sends traffic to the first one connected successfully. ::
857    # Echo server program
858    import socket
859    import sys
861    HOST = None               # Symbolic name meaning all available interfaces
862    PORT = 50007              # Arbitrary non-privileged port
863    s = None
864    for res in socket.getaddrinfo(HOST, PORT, socket.AF_UNSPEC,
865                                  socket.SOCK_STREAM, 0, socket.AI_PASSIVE):
866        af, socktype, proto, canonname, sa = res
867        try:
868            s = socket.socket(af, socktype, proto)
869        except socket.error, msg:
870            s = None
871            continue
872        try:
873            s.bind(sa)
874            s.listen(1)
875        except socket.error, msg:
876            s.close()
877            s = None
878            continue
879        break
880    if s is None:
881        print 'could not open socket'
882        sys.exit(1)
883    conn, addr = s.accept()
884    print 'Connected by', addr
885    while 1:
886        data = conn.recv(1024)
887        if not data: break
888        conn.send(data)
889    conn.close()
893    # Echo client program
894    import socket
895    import sys
897    HOST = 'daring.cwi.nl'    # The remote host
898    PORT = 50007              # The same port as used by the server
899    s = None
900    for res in socket.getaddrinfo(HOST, PORT, socket.AF_UNSPEC, socket.SOCK_STREAM):
901        af, socktype, proto, canonname, sa = res
902        try:
903            s = socket.socket(af, socktype, proto)
904        except socket.error, msg:
905            s = None
906            continue
907        try:
908            s.connect(sa)
909        except socket.error, msg:
910            s.close()
911            s = None
912            continue
913        break
914    if s is None:
915        print 'could not open socket'
916        sys.exit(1)
917    s.send('Hello, world')
918    data = s.recv(1024)
919    s.close()
920    print 'Received', repr(data)
923 The last example shows how to write a very simple network sniffer with raw
924 sockets on Windows. The example requires administrator privileges to modify
925 the interface::
927    import socket
929    # the public network interface
930    HOST = socket.gethostbyname(socket.gethostname())
932    # create a raw socket and bind it to the public interface
933    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket.IPPROTO_IP)
934    s.bind((HOST, 0))
936    # Include IP headers
937    s.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)
939    # receive all packages
940    s.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_ON)
942    # receive a package
943    print s.recvfrom(65565)
945    # disabled promiscuous mode
946    s.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_OFF)