О чём не пишут в книгах по Delphi

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

Параметр protocol позволяет 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_TCP и IPPROTO_UDP соответственно.

Тип TSocket предназначен 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 TSocket бессмысленны. 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.

Функция bind предназначена для сокетов, реализующих разные протоколы из разных стеков, поэтому кодирование адреса в ней сделано достаточно универсальным. Впрочем, следует отметить, что разработчики модуля WinSock для Delphi выбрали не лучший способ перевода прототипа этой функции на Паскаль, поэтому универсальность в значительной мере утрачена. В оригинале прототип функции bind имеет следующий вид:

int bind(SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen);

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.