О чём не пишут в книгах по Delphi

Григорьев Антон Борисович

Если размер выходного буфера сокета равен нулю, функция

sendto

копирует данные сразу в сеть, без промежуточной буферизации. Когда функция вернет управление программе, программа может быть уверена, что информация уже успешно передана в сеть. Однако даже в этом случае успешное завершение

sendto

не гарантирует доставку информации: дейтаграмма может потеряться по дороге.

В случае успешного завершения функция

sendto

возвращает количество байтов, скопированных в буфер (или переданных напрямую в сеть, если буфера нет). Для протокола UDP это значение может быть равно только значению параметра

len

, хотя для некоторых других протоколов (например, TCP) возможны ситуации, когда в буфер сокета копируется только часть данных, переданных программой, и тогда

sendto

возвращает значение в диапазоне

от 1 до

len

. Если при выполнении

sendto

возникает ошибка, она возвращает значение

SOCKET_ERROR

(эта константа имеет отрицательное значение).

Для получения данных, присланных сокету, предназначена функция

recvfrom

, имеющая следующий прототип:

function recvfrom(s: TSocket; var Buf; len, flags: Integer; var from: TSockAddr; var fromlen: Integer): Integer;

Параметр

s

задает сокет, из входного буфера которого будут извлекаться данные,

Buf

— буфер, в который эти данные будут копироваться, а len — размер этого буфера. Параметр

flags

задает дополнительные опции и в большинстве случаев должен быть равен нулю. Параметр

from

выходной: в него помещается адрес, с которого была послана дейтаграмма. Параметр

fromlen

задает размер в байтах буфера для адреса отправителя. При вызове функции значение переменной, подставляемой в качестве фактического параметра, должно быть равно

SizeOf(TSockAddr)

. Функция меняет это значение на ту длину, которая реально потребовалась для хранения адреса отправителя (в случае UDP это значение также будет равно

SizeOf(TSockAddr)

.

В оригинале параметры

from

и

fromlen

передаются как указатели, и программа может использовать вместо них нулевые указатели, если ее не интересует адрес отправителя. Разработчики модуля

WinSock

заменили указатели параметрами-переменными, что в большинстве случаев удобнее. Но для передачи нулевых указателей приходится в качестве фактических параметров подставлять неуклюжие конструкции

PSockAddr(nil)^

и

PInteger(nil)^

.

Функция

reсvfrom

всегда читает только одну дейтаграмму, даже если размер переданного ей буфера достаточен для чтения нескольких дейтаграмм. Если на момент вызова

recvfrom

дейтаграммы во входном буфере сокета отсутствуют, функция будет ждать, пока они там появятся, и до этого момента не вернет управление вызвавшей её программе. Если в буфере находится несколько дейтаграмм, то они читаются в порядке очередности поступления в буфер. Напомним, что дейтаграммы могут поступать в буфер не в том порядке, в котором они были отправлены. Кроме того, в очень редких случаях буфер может содержать несколько копий одной дейтаграммы, каждую из которых нужно извлекать отдельно.

Значение, возвращаемое функцией

recvfrom

, равно длине прочитанной дейтаграммы. Это значение может быть равно нулю, т.к. UDP позволяет отправлять дейтаграммы нулевой длины (для этого при вызове

sendto

нужно задать параметр

len

равным нулю). Если обнаружена какая-то ошибка, возвращается значение

SOCKET_ERROR

.

Если размер буфера, определяемого параметром

Buf

, меньше, чем первая находящаяся во входном буфере сокета дейтаграмма, то копируется только часть дейтаграммы, помещающаяся в буфере, a

recvfrom

завершается с ошибкой (

WSAGetLastError

при этом вернет ошибку

WSAEMSGSSIZE

). Оставшаяся часть дейтаграммы при этом безвозвратно теряется, при следующем вызове

recvfrom

будет прочитана следующая дейтаграмма. Этой проблемы легко избежать, т.к. длина дейтаграммы в UDP не может превышать 65 507 байтов. Достаточно подготовить буфер соответствующей длины, и и в него гарантированно поместится любая дейтаграмма.

Другой способ избежать подобной проблемы — использовать флаг

MSG_PEEK

. В этом случае дейтаграмма не удаляется из входного буфера сокета, а значение, возвращаемое функцией

recvfrom

, равно длине дейтаграммы. При этом в буфер, заданный параметром

Buf

, копируется та часть дейтаграммы, которая в нем помещается. Программа может действовать следующим образом: вызвать

recvfrom

с флагом

MSG_PEEK

, выделить память, требуемую для хранения

дейтаграммы, вызвать

recvfrom

без флага

MSG_PEEK

, чтобы прочитать дейтаграмму целиком и удалить ее из входного буфера сокета. Этот метод сложнее, а 65 507 байтов — не очень большая по нынешним меркам память, поэтому легче все-таки заранее приготовить буфер фиксированной длины. Функция

recvfrom

непригодна для тех сокетов, которые еще не привязаны к адресу, поэтому перед вызовом этой функции должна быть вызвана либо функция

bind

, либо функция, которая осуществляет неявную привязку сокета к адресу (например,

sendto

).

Протокол UDP не поддерживает соединения в том смысле, в котором их поддерживает TCP, но библиотека сокетов позволяет частично имитировать такие соединения, Для этого служит функция

connect

, имеющая следующий прототип:

function connect(s: TSocket; var name: TSockAddr; namelen: Integer): Integer;

Параметр

s

задает сокет, который должен быть "соединен" с удаленным адресом. Адрес задается параметром name аналогично тому, как он задаётся в параметре

addr

функции

sendto

. Параметр

namelen

содержит длину структуры, описывающей адрес, и должен быть равен

SizeOf(TSockAddr)

. Функция возвращает ноль при успешном завершении и

SOCKET_ERROR

 — в случае ошибки. Вызов функции

connect

в случае UDP устанавливает фильтр для входящих дейтаграмм. Дейтаграммы, адрес отправителя которых не совпадает с адресом, заданным в функции

connect

, игнорируются: новые дейтаграммы не помещаются во входной буфер сокета, а те, которые находились там на момент вызова

connect

, удаляются из него. Функция

connect

не проверяет, существует ли адрес, с которым сокет "соединяется", и может успешно завершиться, даже если узла с таким IP-адресом нет.

Программа может вызывать connect неограниченное число раз с разными адресами. Если параметр name задает IP-адрес

INADDR_ANY

и нулевой порт, то сокет "отсоединяется", т.е. все фильтры для него снимаются, и он ведет себя так же, как сокет, для которого не была вызвана функция

connect

. Для сокетов, не привязанных к адресу,

connect

неявно вызывает

bind

.

После вызова

connect

для отправки данных можно использовать функцию

send

со следующим прототипом:

function send(s: TSocket; var Buf; len, flags: Integer): Integer;

От функции

sendto

она отличается отсутствием параметров

addrto

и

tolen

. При использовании

send

дейтаграмма отправляется по адресу, заданному при вызове

connect

. В остальном эти функции ведут себя одинаково, функция

sendto

при работе с "соединенным" сокетом ведет себя так же, как с несоединенным, т.е. отправляет дейтаграмму по адресу, определяемому параметром

addrlen

, а не по адресу, заданному при вызове

connect

.

Получение данных через "соединенные" сокеты может также осуществляться с помощью функции

reсv

, имеющей следующий прототип:

function recv(s: TSocket; var Buf; len, flags: Integer): Integer;

От своего аналога

recvfrom

она отличается только отсутствием параметров

from

и

fromlen

, через которые передается адрес отправителя дейтаграммы.

Рис. 2.1. Последовательность действий программы при обмене данными с помощью UDP

Строго говоря, функцию

recv

можно использовать и для несоединенных сокетов, но при этом программе остается неизвестным адрес отправителя. В случае же "соединенных" сокетов адрес отправителя заранее известен — это адрес, заданный в функции

connect

, а дейтаграммы всех других отправителей будут отбрасываться. Функция

recvfrom

также пригодна для "соединенных" сокетов, но адрес отправителя, который она возвращает, в данном случае может быть только тот, который определен в функции

connect

.