А. Григорьев - О чём не пишут в книгах по Delphi

Отдельно рассмотрим ситуацию, когда на момент вызова функции WSARecvс ненулевым параметром lpOverlappedво входном буфере сокета есть данные. В этом случае функция отработает так же, как и в неперекрытом режиме, т.е. изменит значения параметров NumberOfBytesRecvdи Flagsи вернет ноль, свидетельствующий об успешном выполнении функции. Но при этом событие будет взведено, а в структуру lpOverlappedбудет внесена вся необходимая информация. Благодаря этому последующие вызовы функций WSAWaitForMultipleEventsи WSAGetOverlappedResultбудут выполняться корректно, т.е. таким образом, как если бы функция WSARecvзавершилась с ошибкой WSA_IO_PENDING, и сразу после этого в буфер сокета поступили данные. Это позволяет выполнить обработку результатов операций перекрытого ввода-вывода с помощью одного и того же кода независимо от того, были ли в буфере сокета данные на момент начала операции или нет.

Новая операция перекрытого ввода-вывода может быть начата до того, как закончится предыдущая. Это удобно при работе с несколькими сокетами: можно выполнять операции с ними параллельно в фоновом режиме, получая уведомления о завершении каждой из операций.

В MSDN не написано явно, что будет, если вызвать для сокета функцию WSARecvповторно, до того как будет завершена предыдущая операция перекрытого чтения (но запрета на такие действия тоже нет). Эксперименты показывают, что в этом случае операции перекрытого чтения встают в очередь, т.е. первый полученный сокетом пакет приводит к завершению операции, начатой первой, второй пакет — к завершению операции, начатой второй, и т.д. Но поскольку это явно не документировано, лучше не полагаться на то, что такой порядок будет всегда соблюдаться.

В качестве примера реализации перекрытого ввода-вывода рассмотрим, ситуацию, когда программа начинает операцию чтения данных из сокета, время от времени проверяя статус операции (листинг 2.71). События в этом примере не используются, проверка осуществляется с помощью функции WSAGetOverlappedResult.

var

S: TSocket;

Overlapped: TWSAOverlapped;

BufPtr: TWSABuf;

RecvBuf: array[1..100] of Char;

Cnt, Flags: Cardinal;

begin

// Инициализация WinSock, создание сокета S, привязка его к адресу

......

// Подготовка структуры, задавшей буфер

BufPtr.Buf := @RBuf;

BufPtr.Len := SizeOf(RBuf);

// Подготовка структуры TWSAOverlapped

// Поля Internal, InternalHigh, Offset, OffsetHigh программа

// не устанавливает

Overlapped.hEvent := 0;

Flags := 0;

// Начало операции перекрытого получения данных

WSARecv(S, @BufPtr, 1, Cnt, Flags, @Overlapped, nil);

while True do

begin

if WSAGetOverlappedResult(S, @Overlapped, Cnt, False, Flags) then

begin

// Данные получены, находятся в RecvBuf, обрабатываем

......

// Выходим из цикла Break;

end

else if WSAGetLastError <> WSA_IO_INCOMPLETE then

begin

// Произошла ошибка, анализируем ее

......

// Выходим из цикла

Break;

end

else

begin

// Операция чтения не завершена

// Занимаемся другими действиями

end;

end;

Теперь перейдем к рассмотрению перекрытого ввода-вывода на основе процедур завершения. Для этого при вызове функции WSARecvнужно задать указатель на процедуру завершения, описанную в программе. Процедура завершения должна иметь прототип, приведенный в листинге 2.72.

// ***** Описание на C++ *****

void CALLBACK CompletionROUTINE(DWORD dwError, DWORD cbTransferred, LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, DWORD dwFlags);

// ***** Описание на Delphi *****

TWSAOverlappedCompletionRoutine =

procedure(dwError: DWORD; cbTransferred: DWORD; lpOverlapped: PWSAOverlapped; dwFlags: DWORD); stdcall;

При использовании процедур завершения в функцию WSARecvтакже нужно передавать указатель на запись TWSAOverlappedчерез параметр lpOverlapped, но значение поля hEventэтой структуры игнорируется. Вместо взведения события при завершении операции будет вызвана процедура, указанная в качестве параметра функции WSARecv. Указатель на структуру, заданный при вызове WSARecv, передается в процедуру завершения через параметр lpOverlapped. Смысл остальных параметров очевиден: dwError— это код ошибки (или ноль, если операция завершена успешно), cbTransferred— число полученных байтов (само полученное сообщение копируется в буферы, указанные при вызове функции WSARecv), a dwFlags— флаги.

Процедура завершения всегда выполняется в той нити, которая инициировала начало операции перекрытого ввода-вывода. Но система не может прерывать нить для выполнения процедуры завершения в любой удобный ей момент — нить должна перейти в состояние ожидания. В это состояние ее можно перевести, например, с помощью функции SleepEx, имеющей следующий прототип:

function SleepEx(dwMilliseconds: DWORD; bAlertable: BOOL); DWORD;

Функция SleepExявляется частью стандартного API системы и импортируется модулем Windows. Она переводит нить в состояние ожидания. Параметр dwMillisecondsзадает время ожидания в миллисекундах (или значение INFINITEдля бесконечного ожидания). Параметр bAlertable указывает, допустимо ли прерывание состояния ожидания для выполнения процедуры завершения. Если bAlertableравен False, функция SleepExведет себя так же как функция Sleep, т.е. просто приостанавливает работу нити на заданное время. Если bAlertableравен True, нить может быть выведена системой из состояния ожидания раньше, чем истечет заданное время, если возникнет необходимость выполнить процедуру завершения. О причине завершения ожидания программа может судить по результату, возвращаемому функцией SleepEx: ноль в случае завершения по тайм-ауту и WAIT_IO_COMPLETIONв случае завершения из-за выполнения процедуры завершения (в последнем случае сначала выполняется процедура завершения, а потом только происходит возврат из функции SleepEx). Если завершились несколько операций перекрытого ввода-вывода, в результате выполнения SleepExбудут вызваны процедуры завершения для всех этих операций.

Существует также возможность ожидать выполнения процедуры завершения одновременно с ожиданием взведения событий с помощью функции WSAWaitForMultipleEvents. Напомним, что у этой функции также есть параметр fAlertable. Если задать его равным True, то при необходимости выполнения процедуры завершения функция WSAWaitForMultipleEvents, подобно функции SleepEx, выполняет эту процедуру и возвращает WAIT_IO_COMPLETION.

Если программа выполняет одновременно несколько операций перекрытого ввода-вывода, возникает вопрос, как при вызове процедуры завершения определить, какая из них завершилась. Для каждой такой операции должен быть создан уникальный экземпляр записи TWSAOverlapped. Процедура завершения получает указатель на тот экземпляр, который использовался для начала завершившейся операции. Можно сравнил, указатель с теми, которые были заданы при запуске операций перекрытого ввода-вывода, и определить, какая из них завершилась. Это не всегда бывает удобно из-за необходимости где-то хранить список указателей, заданных при начале операций перекрытого ввода-вывода. Существуют еще два варианта решения этой проблемы. Первый заключается в создании своей процедуры завершения для каждой из выполняющихся параллельно операций. Этот способ приводит к получению громоздкого кода и может быть неудобен, если число одновременно выполняющихся операций заранее неизвестно. Он целесообразен только при одновременном выполнении разнородных операций, требующих разных алгоритмов при обработке их завершения. Другой вариант предлагается в MSDN. Так как при работе через процедуры завершения значение поля hEventструктуры TWSAOverlappedигнорируется системой, программа может записать туда любое 32-битное значение и с его помощью определить, какая из операций завершена. В строго типизированном языке, каким является Delphi, подобное смещение типа дескриптора и целого выглядит весьма непривлекательно, но, к сожалению, это лучшее из того, что нам предлагают разработчики WinSock API.