О чём не пишут в книгах по Delphi

Григорьев Антон Борисович

Видно, что второй параметр — это указатель на структуру

sockaddr

. Однако C/C++ позволяет при вызове функции в качестве параметра передать указатель на любую другую структуру, если будет выполнено явное приведение типов. Для каждого семейства адресов предусмотрена своя структура, и в качестве фактического параметра передастся указатель на эту структурy. Если бы авторы модуля WinSock описали второй параметр как параметр-значение типа указатель, можно было бы поступать точно так же. Однако они описали этот параметр как параметр-переменную. В результате на двоичном уровне ничего не изменилось: и там, и там в стек помещается указатель. Однако компилятор при вызове функции

bind

не допустит использования никакой другой структуры, кроме

TSockAddr

, а эта структура не универсальна и удобна, по сути дела, только при использовании стека TCP/IP. В других

случаях наилучшим решением будет самостоятельно импортировать функцию

bind

из wsock32.dll с нужным прототипом. При этом придется импортировать и некоторые другие функции, работающие с адресами. Впрочем мы здесь ограничиваемся только протоколами TCP и UDP, поэтому больше останавливаться на этом вопросе не будем.

Примечание

На самом деле существует способ передать в функцию

bind

с таким прототипом параметр

addr

любого типа, совместимого с этой функцией. Если

A

— некая переменная типа, отличающегося от

TSockAddr

, то передать в качестве параметра-переменной ее можно так:

PSockAddr(@А)^

. Однако подобные низкоуровневые операции программу не украшают.

В стандартной библиотеке сокетов (т.е. в заголовочных файлах для этой библиотеки) полагается, что адрес кодируется структурой

sockaddr

длиной 16 байтов, причем первые два байта этой структуры кодируют семейство протоколов, а смысл остальных зависит от этого семейства. В частности, для стека TCP/IP семейство протоколов задается константой

PF_INET

. (Ранее мы уже встречались с термином "семейство адресов" и константой

AF_INET

. В ранних версиях библиотеки сокетов семейства протоколов и семейства адресов были разными понятиями, но затем эти понятия слились в одно, и константы

AF_XXX

и

PF_XXX

стали взаимозаменяемыми). Остальные 14 байтов структуры

sockaddr

занимает массив типа

char

(напомним, что тип

char

в C/C++ соответствует одновременно двум типам Delphi:

Char

и

ShortInt

). В принципе, в стандартной библиотеке сокетов предполагается, что структура, задающая адрес, всегда имеет длину 16 байтов, но на всякий случай предусмотрен третий параметр функции

bind

, который хранит длину структуры. В сокетах Windows длина структуры может быть любой (это зависит от протокола), так что этот параметр, в принципе, может пригодиться.

Ранее уже упоминалось, что неструктурированное представление адреса в виде массива из 14 байтов бывает неудобно, и поэтому для каждого семейства протоколов предусмотрена своя структура, учитывающая особенности адреса. В частности, для протоколов стека TCP/IP используется структура

sockaddr_in

, размер которой также составляет 16 байтов. Из них задействовано только восемь: два для кодирования семейства протоколов, четыре для IP-адреса и два — для порта. Оставшиеся 8 байтов должны содержать нули.

Можно было бы предположить, что типы

TSockAddr

и

TSockAddrIn

, описанные в модуле WinSock, соответствуют структурам

sockaddr

и

sockaddr_in

, однако это не так. На самом деле эти типы описаны следующим образом (листинг 2.1).

Листинг 2.1. Типы

TSockAddr

и

TSockAddrIn

SunB = packed record

 s_b1, s_b2, s_b3, s_b4: u_char;

end;

SunW = packed record

 s_w1, s_w2: u_short;

end;

in_addr = record

 case Integer of

 0: (S_un_b: SunB);

 1: (S_un_w: SunW);

 2: (S_addr: u_long);

end;

TInAddr = in_addr;

sockaddr_in = record

 case Integer of

 0: (

sin_family: u_short;

sin_port: u_short;

sin_addr: TInAddr;

sin_zero: array[0..7] of Char);

 1: (

sa_family: u_short;

sa_data: array[0..13] of Char);

end;

TSockAddrIn = sockaddr_in;

TSockAddr = sockaddr_in;

Таким

образом, типы

TSockAddr

и

TSockAddrIn

— это синонимы типа

sockaddr_in

(но не того

sockaddr_in

, который имеется в стандартной библиотеке сокетов, а типа

sockaddr_in

, описанного в модуле

WinSock

). А тип

sockaddr_in

из

WinSock

является вариантной записью, и в случае 0 соответствует типу

sockaddr_in

из стандартной библиотеки сокетов, а в случае 1 —

sockaddr

из этой же библиотеки. Вот такая несколько запутанная ситуация, хотя на практике все выглядит не так страшно.

Примечание

Из названия типов можно сделать вывод, что тип

u_short

— это

Word

, а

u_long

—

Cardinal

. На самом деле

u_short

— это действительно

Word

, а вот

u_long

— это

LongInt

. Сложно сказать почему выбран знаковый тип там, где предполагается беззнаковый. Видимо, это осталось в наследство от старых версий Delphi, которые не поддерживали тип

Cardinal

в полном объеме. Кстати, тип

u_char

— это

Char

, а не

Byte

.

Перейдем, наконец, к более практически важному вопросу: какими значениями следует заполнять переменную типа

TSockAddr

, чтобы при передаче ее в функцию

bind

сокет был привязан к нужному адресу. Так как мы ограничиваемся рассмотрением протоколов TCP и UDP, нас не интересует та часть вариантной записи

sockaddr_in

, которая соответствует случаю 1, т.е. мы будем рассматривать только те поля этой структуры, которые имеют префикс

sin

.

Поле

sin_zero

, очевидно, должно содержать массив нулей. Это то самое поле, которое не несет никакой смысловой нагрузки и служит только для увеличения размера структуры до стандартных 16 байтов. Поле

sin_family

, должно иметь значение PF_INET. В поле

sin_port

записывается номер порта, к которому привязывается сокет. Номер порта должен быть записан в сетевом формате, т.е. здесь необходимо прибегать к функции

htons

, чтобы из привычной нам записи номера порта получить число в требуемом формате. Номер порта можно оставить нулевым, тогда система выберет для сокета свободный порт с номером от 1024 до 5000.

IP-адрес для привязки сокета задается полем

sin_addr

, которое имеет тип

TInAddr

. Этот тип сам является вариантной записью, которая отражает три способа задания IP-адреса: в виде 32-битного числа, в виде двух 16-битных чисел или в виде четырех 8-битных чисел. На практике чаще всего встречается формат в виде четырех 8-битных чисел, реже — в виде 32-битного числа. Задание адресов в виде двух 16-битных чисел или двух 8-битных и одного 16-битного числа относится к очень редко встречающейся экзотике.

Пусть у нас есть переменная

Addr

типа

TSockAddr

, и нам требуется ее поле

sin_addr

записать адрес 192.168.200.217. Это можно сделать так, как показано в листинге 2.2.

Листинг 2.2. Прямое присваивание IP-адреса

Addr.sin_addr.S_un_b.s_b1 := 192;

Addr.sin_addr.S_un_b.s_b2 := 168;

Addr.sin_addr.S_un_b.s_b3 := 200;

Addr.sin_addr.S_un_b.s_b4 := 217;

Существует альтернатива такому присвоению четырех полей по отдельности — функция

inet_addr

. Эта функция в качестве входного параметра принимает строку, в которой записан IP-адрес, и возвращает этот IP-адрес в формате 32-битного числа. С использованием функции

inet_addr

приведенный в листинге 2.2 код можно переписать так: