句柄圖解

參考資料：http://blog.csdn.net/newjerryj/article/details/4383701

          http://www.cnblogs.com/yellowyu/archive/2009/06/07/1497910.html

寫在前面：

     對於「句柄」，在下一直停留在只知其一;不知其二的認識層面，近日在下學習Windows編程，決定趁此機會將句柄完全搞清楚。查閱了一些網絡上的資料，發現網絡上的講解大概能夠分爲兩類：一種是以比喻、類比的方式說明，這種方法雖然形象易懂，但並無從原理上、本質上加以揭示，讓人仍然想問「爲何？」、「怎麼實現？」。另外一種是給出源代碼，無可厚非，這固然是最本質的說明了，但這樣一來，又顯得不夠直觀，初學者理解起來有必定的難度。鑑於此，在下盡微末之能，結合本身的愚見，在二者之間折中，用圖解的方式來將原理呈現出來，作到一目瞭然。

這裏須要說明：

1.這裏將句柄所能標識的全部東西（如窗口、文件、畫筆等）統稱爲「對象」。

2.圖中一個小橫框表示必定大小的內存區域，並不表明一個字節，如標有0X00000AC6的橫框表示4個字節。

3.圖解的目的是爲了直觀易懂，因此不必定與源碼徹底對應，會有必定的簡化。

讓咱們先看圖，再解釋。

      其中，圖1是程序運行到某時刻時的內存快照，圖2是程序日後運行到另外一時刻時的內存快照。紅色部分標出了兩次的變化。

簡單解釋：

      Windows是一個以虛擬內存爲基礎的操做系統，不少時候，進程的代碼和數據並不所有裝入內存，進程的某一段裝入內存後，還可能被換出到外存，當再次須要時，再裝入內存。兩次裝入的地址絕大多數狀況下是不同的。也就是說，同一對象在內存中的地址會變化。（對於虛擬內存不是很瞭解的讀者，能夠參考有關操做系統方面的書籍）那麼，程序怎麼才能準確地訪問到對象呢？爲了解決這個問題，Windows引入了句柄。

      系統爲每一個進程在內存中分配必定的區域，用來存放各個句柄，即一個個32位無符號整型值（32位操做系統中）。每一個32位無符號整型值至關於一個指針，指向內存中的另外一個區域（咱們不妨稱之爲區域A）。而區域A中存放的正是對象在內存中的地址。當對象在內存中的位置發生變化時，區域A的值被更新，變爲當前時刻對象在內存中的地址，而在這個過程當中，區域A的位置以及對應句柄的值是不發生變化的。這種機制，用一種形象的說法能夠表述爲：有一個固定的地址（句柄），指向一個固定的位置（區域A），而區域A中的值能夠動態地變化，它時刻記錄着當前時刻對象在內存中的地址。這樣，不管對象的位置在內存中如何變化，只要咱們掌握了句柄的值，就能夠找到區域A，進而找到該對象。而句柄的值在程序本次運行期間是絕對不變的，咱們（即系統）固然能夠掌握它。這就是以不變應萬變，按圖索驥，順藤摸瓜。

      因此，咱們能夠這樣理解Windows句柄：

      數值上，是一個32位無符號整型值（32位系統下）；邏輯上，至關於指針的指針；形象理解上，是Windows中各個對象的一個惟一的、固定不變的ID；做用上，Windows使用句柄來標識諸如窗口、位圖、畫筆等對象，並經過句柄找到這些對象。

下面，關於句柄，再交代一些關鍵性細節：

1.所謂「惟一」、「不變」是指在程序的一次運行中。若是本次運行完，關閉程序，再次啓動程序運行，那麼此次運行中，同一對象的句柄的值和上次運行時比較，通常是不同的。

  其實這理解起來也很天然，所謂「一把歸一把，這把是這把，那把是那把，二者不相干」（「把」是形象的說法，就像打牌同樣，這裏指程序的一次運行）。

2.句柄是對象生成時系統指定的，屬性是隻讀的，程序員不能修改句柄。

3.不一樣的系統中，句柄的大小（字節數）是不一樣的，可使用sizeof()來計算句柄的大小。

4.經過句柄，程序員只能調用系統提供的服務（即API調用），不能像使用指針那樣，作其它的事。

寫在後面：

1.到此爲止，有關Windows句柄就簡單介紹到這裏。須要說明的是，本文是面向初學者的，旨在讓讀者對句柄有一個完整而清晰的認知，既要避免知其然而不知其因此然的茫然困惑，又要避免深刻源碼的艱難晦澀。所以，本文並不能作到絕對的直達本質，同時也可能在個別細節上與真實狀況稍有出入，但在下認爲這並不貽害初學者對句柄的認識。由於對某一知識的認知，從幾乎一無所知或是隻知其一;不知其二到「精通」，每每須要更多新知識的補充，短期內很難達到，在不影響知識的使用的前提下，先把握總體，在逐步深刻細節，不失爲一個明智的選擇。想進一步深刻理解Windows句柄的讀者，能夠看在下的下一篇文章《源碼剖析——深刻Windows句柄本質》。

2.在下知識有限，理解不深，若有錯誤紕漏之處，這裏再三懇請你們必定要爲在下指出。你們的批評指正是在下進步的源泉。