什么是句柄(Windows系统中的句柄是什么)

Windows系统中的句柄，到底是什么

上图中的内容相信大家都见过，红色框框中的句柄到底是什么，不知道大家有没有产生过疑问。今天我就来讲讲句柄。

由于Windows是支持虚拟内存机制的(不明白的请先行补充一下)，这就导致某对象在一次换进患出后的地址几乎不可能一致。为解决这个问题，Windows引入了句柄。

系统为每个进程分配一定大小的内存区域来存放句柄，即一个个64bit的无符号整数值。每个无符号整数值相当于一个指针，指向内存中的另一个区域(设为area)，当对象的位置发生变化时，area的值被更新为此刻对象在内存中的地址。这样，只要我们掌握了句柄的值就可以找到区域area，进而找到对象。而句柄的值在程序的一次运行过程中是不会改变的，操作系统以句柄来寻找对象。

我们从一些头文件，以及一些windows早期的代码中看一看句柄的定义

在Winnt.h头文件中定义了通用句柄：

1. #ifdef STRICT
2. typedef void *HANDLE;
3. #define DECLARE_HANDLE(name) struct name##__ { int unused; }; typedef struct name##__ *name
4. #else
5. typedef PVOID HANDLE;
6. #define DECLARE_HANDLE(name) typedef HANDLE name
7. #endif
8. typedef HANDLE *PHANDLE;

在Windef.h种定义来特殊句柄：

1. #if !defined(_MAC) || !defined(GDI_INTERNAL)
2. DECLARE_HANDLE(HFONT);
3. #endif
4. DECLARE_HANDLE(HICON);
5. #if !defined(_MAC) || !defined(WIN_INTERNAL)
6. DECLARE_HANDLE(HMENU);
7. #endif
8. DECLARE_HANDLE(HMETAFILE);
9. DECLARE_HANDLE(HINSTANCE);
10. typedef HINSTANCE HMODULE; /* HMODULEs can be used in place of HINSTANCEs */
11. #if !defined(_MAC) || !defined(GDI_INTERNAL)
12. DECLARE_HANDLE(HPALETTE);
13. DECLARE_HANDLE(HPEN);
14. #endif
15. DECLARE_HANDLE(HRGN);
16. DECLARE_HANDLE(HRSRC);
17. DECLARE_HANDLE(HSTR);
18. DECLARE_HANDLE(HTASK);
19. DECLARE_HANDLE(HWINSTA);
20. DECLARE_HANDLE(HKL);

内存与句柄

可以看出，通用句柄时一个void指针，显然是一个马甲，微软并不想泄露句柄的真实类型。当然，微软还是一不小心在其他地方泄露来句柄的本质。如果你定义一个强制类型检查STRICT，又定义了特殊类型句柄DECLARE_HANDLE，对于诸如DECLARE_HANDLE(HMENU)定义如下：

1. typedef struct HMENU__
2. {
3. int unused;
4. } *HMENU;

守得云开见日出了，句柄实际上是一种指向结构题的指针。一些大神猜测Windows的句柄结构类似如下：

1. struct
2. {
3. int pointer; //指针段
4. int count; //内核计数段
5. int attribute; //文件属性段:SHARED等等
6. int memAttribute; //内存属性段:MOVABLE和FIXED等等
7. ...
8. };

内存管理器工作原理

在Windows系统中，内存管理器管理的直接对象就是句柄，以句柄管理指针。当Windows系统内存整理时检测内存属性端段，当可移动时，就移动逻辑地址，移动完之后更新新的地址到对应句柄的指针段中，当使用MOVABLE地址时必须LOCK，计数器将+1，内存管理器检测到计数器>0则不移动逻辑地址，此时才可获得固定的逻辑地址来操作无力内存，使用完之后再UNLOCK进行操作，内存管理器就可以再次移动逻辑地址来，所以在虚拟内存管理机制不会出现访问混乱的情况