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

После успешного завершения функций socketи bindсокет создан и готов к работе. Дальнейшие действия с ним зависят от того, какой протокол он реализует и для какой роли предназначен. Мы разберем эти операции в разделах, посвященных соответствующим протоколам. Там же мы увидим, что в некоторых случаях можно обойтись без вызова функции bind, поскольку она будет неявно вызвана при вызове других функций библиотеки сокетов.

Когда сокет больше не нужен, следует освободить связанные с ним ресурсы. Это выполняется в два этапа: сначала сокет "выключается", а потом закрывается.

Для выключения сокета предусмотрена функция shutdown, имеющая следующий прототип:

function shutdown(s: TSocket; how: Integer): Integer;

Параметр sопределяет сокет, который необходимо выключить, параметр howможет принимать значения SD_RECEIVE, SD_SENDили SD_BOTH. Функция возвращает ноль при успешном выполнении и SOCKET_ERROR— в случае ошибки. Вызов функции с параметром SD_RECEIVEзапрещает чтение данных из входного буфера сокета. Однако на у ровне протокола вызов этой функции игнорируется: дейтаграммы UDP и пакеты TCP, посланные данному сокету, продолжают помещаться в буфер, хотя программа уже не может их оттуда забрать.

При указании значения SD_SENDфункция запрещает отправку данных через сокет. В случае протокола TCP при этом удаленный сокет получает специальный сигнал, предусмотренный данным протоколом, уведомляющий о том, что больше данные посылаться не будут. Если на момент вызова shutdownв буфере для исходящих остаются данные, сначала посылаются они. а потом только сигнал о завершении. Поскольку протокол UDP подобных сигналов не предусматривает, то в этом случае shutdownпросто запрещает библиотеке сокетов использовать указанный сокет для отправки данных.

Параметр SD_BOTHпозволяет одновременно запретить и прием, и передачу данных через сокет.

Модуль WinSockдо пятой версии Delphi включительно содержит ошибку: в нем не определены константы SD_XXX. Чтобы использовать их в своей программе, нужно объявить их так, как показано в листинге 2.5.

const

SD_RECEIVE = 0;

SD_SEND = 1;

SD_BOTH = 2;

Для освобождения ресурсов, связанных с сокетом, служит функция closesocket, которая освобождает память, выделенную для буферов, и порт. Ее единственный параметр задает сокет, который требуется закрыть, а возвращаемое значение — ноль или SOCKET_ERROR. После вызова этой функции соответствующий дескриптор сокета перестает иметь смысл, и использовать его больше нельзя.

По умолчанию функция closesocketнемедленно возвращает управление вызвавшей ее программе, а процесс закрытия сокета начинает выполняться в фоновом режиме. Под закрытием подразумевается не только освобождение ресурсов, но и отправка данных, которые остались в выходном буфере сокета. Вопрос о том, как изменить поведение функции closesocket, будет обсуждаться в разд. 2.1.17. Если сокет закрывается одной нитью в тот момент, когда другая нить пытается выполнить какую-либо операцию с этим сокетом, то эта операция завершается с ошибкой.

Функция shutdownнужна в первую очередь для того, чтобы заранее сообщить партнеру по связи о намерении завершить связь, причем это имеет смысл только для протоколов, поддерживающих соединение. В случае UDP функцию shutdown вызывать практически бессмысленно, можно сразу вызывать closesocket. При использовании TCP удаленная сторона получает сигнал о выключении партнера, но стандартная библиотека сокетов не позволяет программе обнаружить его получение (такие функции есть в сокетах Windows, о чем мы будем говорить далее). Но этот сигнал может быть важен для внутрисистемных функций, реализующих сокеты. Windows-версия библиотеки сокетов относится к отсутствию данного сигнала достаточно либерально, поэтому вызов shutdown в том случае, когда и клиент, и сервер работают под управлением Windows, не обязателен. Но реализации TCP в других системах не всегда столь же снисходительно относятся к подобной небрежности. Результатом может стать долгое (до двух часов) "подвешенное" состояние сокета в той системе, когда с ним и работать уже нельзя, и информации об ошибке программа не получает. Поэтому в случае TCP лучше не пренебрегать вызовом shutdown, чтобы сокет на другой стороне не имел проблем.

MSDN рекомендует следующий порядок закрытия TCP-сокета. Во-первых, сервер не должен закрывать свой сокет по собственной инициативе, он может это делать только после того, как был закрыт связанный с ним клиентский сокет. Клиент начинает закрытие сокета с вызова shutdownс параметром SD_SEND. Сервер после этого сначала получает все данные, которые оставались в буфере сокета клиента, а затем получает от клиента сигнал о завершении передачи. Тем не менее сокет клиента продолжает работать на прием, поэтому сервер при необходимости может на этом этапе послать клиенту какие-либо данные, если это необходимо. Затем сервер вызывает shutdownс параметром SD_SEND, и сразу после этого — closesocket. Клиент продолжает читать данные из входящего буфера сокета до тех пор, пока не будет получен сигнал о завершении передачи сервером. После этого клиент также вызывает closesocket. Такая последовательность гарантирует, что данные не будут потеряны, но, как мы уже обсуждали ранее, она не может быть реализована в рамках стандартных сокетов из-за невозможности получить сигнал о завершении передачи, посланный удаленной стороной. Поэтому на практике следует реализовывать упрощенный способ завершения связи: клиент вызывает shutdownс параметром SD_SENDили SD_BOTHи сразу после этого — closesocket. Сервер при попытке выполнить операцию с сокетом получает ошибку, после которой также вызывает closesocket. Вызов shutdownна стороне сервера при этом не нужен, т.к. в этот момент соединение уже потеряно, и высылать данные из буфера вместе с сигналом завершения уже некуда.

Мы наконец-то добрались до изучения того, ради чего сокеты и создавались: как передавать и получать с их помощью данные. По традиции начнем рассмотрение с более простого протокола UDP. Функции, которые рассматриваются в этом разделе, могут работать и с другими протоколами, и от этого их поведение может меняться. Мы здесь описываем только их поведение при использовании UDP.

Для передачи данных удалённому сокету предусмотрена функция sendto, описанная следующим образом:

function sendto(s: TSocket; var Buf; len, flags: Integer; var addrto: TSockAddr; tolen: Integer): Integer;