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

До сих пор мы обсуждали только теоретические аспекты работы с сокетами. Далее будут рассматриваться конкретные функции, позволяющие осуществлять те или иные операции с сокетами. Эти функции экспортируются системной библиотекой wsock32.dll (а также библиотекой ws2_32.dll; взаимоотношение этих библиотек будет обсуждаться во втором разделе данной главы), для их использования в Delphi в раздел uses нужно добавить стандартный модуль WinSock. Полное формальное описание функций этого модуля здесь приводиться не будет (для этого есть MSDN), но для каждой функции будет дано описание, достаточно полное для понимания ее предназначения. Кроме того, мы будем также обращать внимание на некоторые моменты, которые в MSDN найти трудно. Тем не менее после знакомства с этим текстом настоятельно рекомендуется самостоятельно прочитать в MSDN описания всех упомянутых в нем функций.

Хотя ранее мы договорились, что будем обсуждать только стандартные сокеты, тем не менее, есть три функции, относящиеся к сокетам Windows, не познакомившись с которыми мы не сможем двигаться дальше. Это функции WSAStartup, WSACleanupи WSAGetLastError(префикс WSA означает Windows Sockets API и служит для именования большинства функций, относящихся к Windows-расширению библиотеки сокетов).

Функция WSAStartupпредназначена для инициализации библиотеки сокетов. Эту функцию необходимо вызвать до вызова любой другой функции из этой библиотеки. Ее прототип имеет вид:

function WSAStartup(wVersionRequired: Word; var WSData: TWSAData): Integer;

Параметр wVersionRequiredзадает требуемую версию библиотеки сокетов. Младший байт задает основную версию, старший — дополнительную. Допустимы версии 1.0 ($0001), 1.1 ($0101), 2.0 ($0002) и 2.2 ($0202). Пока мы работаем со стандартными сокетами, принципиальной разницы между этими версиями нет, но версии 2.0 и выше пока лучше не использовать, т.к. модуль WinSockне рассчитан на их поддержку. Вопросы взаимоотношения библиотек и версий будут рассматриваться во втором разделе этой главы, а пока ограничимся версией 1.1.

Параметр WSDataвыходной, т.е. значение, которое имела переменная до вызова функции, игнорируется, а имеет смысл только то значение, которое эта переменная получит после вызова функции. Через этот параметр передается дополнительная информация о библиотеке сокетов. В большинстве случаев эти сведения не представляют никакого интереса, поэтому их можно игнорировать.

Нулевое значение, возвращаемое функцией, говорит об успешном завершении, в противном случае возвращается код ошибки. Обычно функция, завершившаяся с ошибкой, возвращает значение SOCKET_ERROR.

Функция WSACleanupзавершает работу с библиотекой сокетов. Эта функция не имеет параметров и возвращает ноль в случае успешного завершения или код ошибки в противном случае. Функцию WSAStartupдостаточно вызвать один раз, даже в многонитевом приложении, в этом ее отличие от таких функций, как, например, CoInitialize, которая должна быть вызвана в каждой нити, использующей COM. Функцию можно вызывать повторно — в этом случае ее вызов не дает никакого эффекта, но для завершения работы с библиотекой сокетов функция WSACleanupдолжна быть вызвана столько же раз, сколько была вызвана WSAStartup.

Большинство функций библиотеки сокетов возвращают значение, позволяющее судить только об успешном или неуспешном завершении операции, но не дающее информации о том, какая именно ошибка произошла (если она произошла). Для получения сведений об ошибке служит функция WSAGetLastError, не имеющая параметров и возвращающая целочисленный код последней ошибки, произошедшей в библиотеке сокетов в данной нити. После неудачного завершения функции из библиотеки сокетов следует вызывать функцию WSAGetLastError, чтобы выяснить причину неудачи.

Забегая чуть вперед, отметим, что библиотека сокетов содержит стандартную функцию getsockopt, которая, кроме всего прочего, также позволяет получить информацию об ошибке. Однако она менее удобна, поэтому в тех случаях, когда не требуется совместимость с другими платформами, лучше прибегнуть к WSAGetLastError. К тому же, getsockoptвозвращает ошибку, связанную с указанным сокетом, поэтому с её помощью нельзя получить код ошибки, не связанной с конкретным сокетом.

Для создания сокета предусмотрена стандартная функция socketсо следующим прототипом:

function socket(af, struct, protocol: Integer): TSocket;

Параметр аfзадаёт семейство адресов (address family). Этот параметр определяет, какой способ адресации (т.е. по сути дела, какой стек протоколов) будет использоваться для данного сокета. Для TCP/IP этот параметр должен быть равен AF_INET, для других стеков также есть соответствующие константы, которые можно посмотреть в файле WinSock.pas.

Параметр structуказывает тип сокета и может принимать одно из двух значений: SOCK_STREAM(для потоковых протоколов) и SOCK_DGRAM(для дейтаграммных протоколов).

Параметр protocolпозволяет указать, какой именно протокол будет использоваться сокетом. Этот параметр можно оставить равным нулю — тогда будет выбран протокол по умолчанию, отвечающий условиям, заданным первыми двумя параметрами. Для стека TCP/IP потоковый протокол по умолчанию — TCP, дейтаграммный — UDP. В некоторых примерах можно увидеть значение третьего параметра равно IPPROTO_IP. Значение этой константы равно 0, и ее использование только повышает читабельность кода, но приводит к тому же результату: будет выбран протокол по умолчанию. Если требуется протокол, отличный от протокола по умолчанию (например, в некоторых реализациях стека TCP/IP существует протокол RDP — Reliable Datagram Protocol, надежный дейтаграммный протокол), следует указать здесь соответствующую константу (для RDP это будет IPPROTO_RDP). Можно также явно задать TCP или UDP с помощью констант IPPROTO_TCPи IPPROTO_UDPсоответственно.

Тип TSocketпредназначен для хранения дескриптора сокета. Формально он совпадает с 32-битным беззнаковым целым типом, но об этом лучше не вспоминать, т.к. любые операции над значениями типа TSocketбессмысленны. Значение, возвращаемое функцией socket, следует сохранить в переменной соответствующего типа и затем использовать для идентификации сокета при вызове других функций. Если по каким-то причинам создание сокета невозможно, функция вернет значение INVALID_SOCKET. Причину ошибки можно узнать с помощью функции WSAGetLastError.

Сокет, созданный с помощью функции socket, не привязан ни к какому адресу. Привязка осуществляется с помощью функции bind, имеющей следующий прототип:

function bind(s: TSocket; var addr: TSockAddr; namelen: Integer): Integer;

Первый параметр этой функции — дескриптор сокета. который привязывается к адресу. Здесь, как и в остальных подобных случаях, требуется передать значение, которое вернула функция socket. Второй параметр содержит адрес, к которому требуется привязать сокет, а третий — длину структуры, содержащей адрес.