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校园内网 TCP 消息通信实训——客户端
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运行位置：学生机，或者两人小组中担任“客户端”的B机。

程序会：
1. 输入服务器IPv4地址；
2. 输入一条模拟智能家居数据；
3. 连接服务器5000端口；
4. 发送一条以换行符结束的UTF-8消息；
5. 接收并显示服务器回复。

运行命令：
    python tcp_client.py

消息示例：
    TEMP=26.5
    SMOKE=1
    LAMP=ON
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import socket


# 必须与tcp_server.py中的PORT保持一致。
PORT = 5000

# 单条回复最大字节数，与服务器端的课堂限制保持一致。
MAX_MESSAGE_BYTES = 4096


def recv_line(conn: socket.socket) -> str:
    """持续接收服务器回复，直到遇到换行符。"""

    buffer = bytearray()

    while b"\n" not in buffer:
        chunk = conn.recv(1024)
        if not chunk:
            raise ConnectionError("服务器在回复结束前关闭了连接")

        buffer.extend(chunk)

        if len(buffer) > MAX_MESSAGE_BYTES:
            raise ValueError("服务器回复超过4096字节的课堂限制")

    line, _, _remaining = buffer.partition(b"\n")
    return line.decode("utf-8")


def main() -> None:
    """连接TCP服务器，发送一条消息并接收回复。"""

    server_ip = input("TCP服务器IPv4地址：").strip()
    if not server_ip:
        print("[ERROR] 服务器IP不能为空。")
        return

    message = input("要发送的消息，例如TEMP=26.5：")
    if not message:
        print("[ERROR] 消息不能为空。")
        return

    try:
        # AF_INET表示IPv4，SOCK_STREAM表示TCP。
        with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as client:
            # connect、sendall和recv最长等待10秒，避免网络异常时一直卡住。
            client.settimeout(10)

            print(f"[CONNECT] 正在连接 {server_ip}:{PORT} ……")
            client.connect((server_ip, PORT))
            print("[CONNECT] TCP连接建立成功")

            # TCP不提供消息边界，因此本例人为约定：换行符表示一条消息结束。
            payload = (message + "\n").encode("utf-8")
            client.sendall(payload)
            print(f"[SEND] {message}")

            reply = recv_line(client)
            print(f"[RECV] {reply}")

    except TimeoutError:
        print("[ERROR] 连接或通信超时。请检查IP、防火墙、校园网隔离和端口。")
    except ConnectionRefusedError:
        print("[ERROR] 连接被拒绝。服务器程序可能没有运行，或5000端口未监听。")
    except (ConnectionError, UnicodeDecodeError, ValueError, OSError) as exc:
        print(f"[ERROR] TCP通信失败：{type(exc).__name__}: {exc}")
        print("        请查看《端口检查与排错说明.txt》逐层检查。")


if __name__ == "__main__":
    main()