TCPでデータを送信（固定長バイト）｜Python 練習 13

TCP を使ってデータを送信します。 自宅無線LANのローカルで通信します。

PC からスマホに文字データ「abcdefg」を送信します。

PCをクライアント、スマホをサーバーとします。データの終了の見極めは、バイト長とします。

PC側コード（送信側 / クライアント）

# 送信側（TCP クライアント）
import socket

TARGET_IP = "192.168.0.235"  # ←受信側のIP
TARGET_PORT = 5000

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.connect((TARGET_IP, TARGET_PORT))

message = b"abcdefg"
sock.sendall(message)

print("送信:", message, "→", TARGET_IP, TARGET_PORT)

sock.close()

PC側 コードの解説

全体の流れ

この送信プログラムは、

TCP ソケットを作る → 接続する → メッセージを送る → 終わり

という構成です。 UDP と違い、TCP は「接続してから送る」必要があります。

コードの分解と解説

1. import socket

Python の標準ライブラリ。 ネットワーク通信の基本機能が入っています。

2. 送信先の設定

TARGET_IP = "192.168.0.235"
TARGET_PORT = 5000

• TARGET_IP：受信側（サーバ）の IP
• TARGET_PORT：受信側が bind() して待っているポート番号

TCP も UDP と同じく、相手の IP とポート番号が必要です。

3. TCP ソケットを作る

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

• AF_INET → IPv4
• SOCK_STREAM → TCP を使う

UDP の SOCK_DGRAM と違い、TCP はストリーム通信です。

4. サーバに接続する

sock.connect((TARGET_IP, TARGET_PORT))

TCP は「接続してから送る」方式なので、 まずサーバに接続します。

5. 送るデータを作る

message = b"abcdefg"

TCP も UDP と同じく バイト列を送ります。

6. データを送信

sock.sendall(message)

• sendall() はデータをすべて送るまでブロックする
• TCP はパケット分割を OS が自動で行うため、sendall() が安全

7. 送信ログ

print("送信:", message, "→", TARGET_IP, TARGET_PORT)

8. ソケットを閉じる

sock.close()

TCP は接続型なので、最後に必ず閉じます。

スマホ側コード（受信側 / サーバ）

import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.bind(("0.0.0.0", 5000))
sock.listen(1)

print("waiting...")

conn, addr = sock.accept()
print("connect:", addr)

# Receive a fixed-length message of 7 bytes
expected = 7
received = b""

while len(received) < expected:
    chunk = conn.recv(expected - len(received))
    if not chunk:
        break
    received += chunk

print("received:", received.decode(), "from", addr)

conn.close()
sock.close()

スマホ側 コードの解説

全体の流れ

• TCP ソケットを作る
• ポート 5000 を開けて待ち受ける
• クライアント（PC）が接続してくる
• データを受信する
• 表示する

UDP と違い、TCP は 接続（accept） が必要です。

コードの分解と解説

1. ソケットライブラリを読み込む

import socket

2. TCP ソケットを作る

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

• SOCK_STREAM → TCP
• 「TCP 用の受信箱」を作るイメージ

3. ポート 5000 を開けて待ち受ける

sock.bind(("0.0.0.0", 5000))

• "0.0.0.0" → すべてのネットワークインターフェースで受信
• 5000 → このスマホ（または PC）の受信ポート番号

4. 接続待ち行列を作る

sock.listen(1)
print("waiting...")

sock.listen(1) の「１」は、接続待ち行列の長さ。

5. クライアントからの接続を受け付ける

conn, addr = sock.accept()
print("connect:", addr)

accept() は クライアントからの接続要求が来るまで待つ（ブロックする） 関数です。 クライアントが connect() を呼ぶと接続が成立し、accept() が解除されて次の行へ進みます。

addr には (クライアントIPアドレス, クライアント側ポート番号) のタプルが入ります。

（補足）クライアント側のポート番号は OS が毎回自動的に割り当てるため、接続のたびに異なるポート番号になるのが普通です（固定ではありません）。

6. データを受信（固定長バイト）

# Receive a fixed-length message of 7 bytes
expected = 7
received = b""

while len(received) < expected:
    chunk = conn.recv(expected - len(received))
    if not chunk:
        break
    received += chunk

固定長受信が必要になる背景

TCP は ストリーム（バイトの流れ） であり、次の性質があります。

• 送信したデータは 分割されることがある
• 複数の send が まとめられることがある
• recv() は「届いた分だけ返す」
• メッセージの終わりは TCP が教えてくれない
• しかし 順番は必ず保証される

そのため、アプリ側で「どこまでが1メッセージか」を決める必要があります。 固定長方式はその最もシンプルで堅牢な方法です。

コードの各行が果たす役割

1. 必要なバイト数を決める

expected = 7
received = b""

• 今回は 7 バイトが 1 メッセージ と決めている
• received は受信した断片（chunk）をつなげていくバッファ

2. 必要なバイト数が揃うまでループする

while len(received) < expected:

• TCP は分割されるため、1 回の recv で 7 バイト揃うとは限らない
• だから 必要な長さに達するまで繰り返す

3. 足りない分だけ recv する

chunk = conn.recv(expected - len(received))

• すでに受け取った分を除いた「残りの必要バイト数」だけ要求する
• ただし実際に届く量は OS が決めるので、もっと少ないこともある
• これが chunk（断片）

4. if not chunk: の意味

if not chunk:
    break

ここが最も誤解されやすい部分ですが、意味はこうです。

recv() が空の b”” を返すのは「相手が切断した」時

Python では次の値は「偽（False）」とみなされます。

• 0
• ""
• b"" ← 今回これ
• []
• None

つまり if not chunk: は

chunk が空（b””）なら True → 相手が切断したのでループを終了する

という意味です。

これがないと無限ループになる

相手が 7 バイト送る前に切断した場合：

• recv → b”ABC”
• recv → b””（切断）

if not chunk: がないと、 len(received) < expected が永遠に True のままになり、無限ループします。

5. 断片をつなげていく

received += chunk

• TCP は分割されるので、断片をつなげて 7 バイトにする
• 順番は TCP が保証してくれるので安心して連結できる

7. 受信内容を表示

print("received:", received.decode(), "from", addr)

8. 接続を閉じる

conn.close()
sock.close()

TCP は接続型なので、最後に必ず閉じます。

結果

最初にスマホ側（サーバ）を起動。 次に PC 側（クライアント）を起動します。

PC から送信した「abcdefg」が表示されます。

スマホ側（受信）画面