句柄和指针的区别

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句柄和指针的区别

2009年04月08日 星期三 15:39

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 句柄和指针的区别 
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 摘自 CSDN 
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 这是初学者最常问及的问题，一些面试官也很喜欢问这个问题 。 
 当把硬盘上的资源调入内存以后，将有一个句柄指向它，但是句柄只能指向一个资源。而且句柄知道所指的内存有多大。还有指针，指针指向地址，它不知道分配的内存有多大。&nbsp;&nbsp; 
 但是如果你定义一个句柄，然后在VC里面右击鼠标，选择"go to definition of handle”，你会发现它的本质就是一个指针，但是它的作用不同于指针。它和通常意义上的指针是有区别的。句柄借用了指针的思想，有它的逻辑特点，但没有它的物理功能。句柄是WINDOWS分配给窗口等资源的唯一标识,是一个整数。 
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 一、书上定义： 
 &lt;&lt;Microsoft Windows 3 Developer''s Workshop&gt;&gt;(Microsoft Press,by Richard Wilton) 
 在Windows环境中，句柄是用来标识项目的，这些项目包括：模块(module)、任务(task)、实例 (instance)、文件(file)、内存块(block of memory)、菜单(menu)、控制(control)、字体(font)、资源(resource)，包括图标(icon)，光标 (cursor)，字符串(string)等、GDI对象(GDI object)，包括位图(bitmap)，画刷(brush)，元文件（metafile）,调色板(palette)，画笔(pen)，区域 (region)，以及设备描述表(device context)。 
 &lt;&lt;WINDOWS编程短平快&gt;&gt;(南京大学出版社)： 
 句柄是WONDOWS用来标识被应用程序所建立或使用的对象的唯一整数，WINDOWS使用各种各样的句柄标识诸如应用程序实例，窗口，控制，位图，GDI对象等等。WINDOWS句柄有点象C语言中的文件句柄。 
 二、MFC<a href="http://www.jtzjsc.com.cn/tag-272-1.html" rel="nofollow">源代码</a>： 
 #ifdef STRICT typedef void *HANDLE; #define DECLARE_HANDLE(name) struct name##__ { int unused; }; typedef struct name##__ *name #else typedef PVOID HANDLE; #define DECLARE_HANDLE(name) typedef HANDLE name #endif 
 DECLARE_HANDLE(HMODULE); DECLARE_HANDLE(HINSTANCE); DECLARE_HANDLE(HLOCAL); DECLARE_HANDLE(HGLOBAL); DECLARE_HANDLE(HDC); DECLARE_HANDLE(HRGN); DECLARE_HANDLE(HWND); DECLARE_HANDLE(HMENU); DECLARE_HANDLE(HACCEL); DECLARE_HANDLE(HTASK); 
 三、理解： 
 句柄是一个32位的整数，实际上是windows在内存中维护的一个对象（窗口等）内存物理地址列表的整数索引。因为windows的内存管理经常会将当前空闲对象的内存释放掉，当需要时访问再重新提交到物理存储，所以对象的物理地址是变化的，不允许程序直接通过物理地址来访问对象。程序将想访问的对象的句柄传递给系统，系统根据句柄检索自己维护的对象列表就能知道程序想访问的对象及其物理地址了。句柄是一种指向指针的指针。我们知道，所谓指针是一种内存地址。应用程序启动后，组成这个程序的各个对象是驻留在内存的。如果简单地理解，似乎我们只要获知这个内存的首地址，那么就可以随时用这个地址访问对象了。但是，如果真这么认为，那么就大错特错了。我们知道windows是一个虚拟内存为基础的操作系统。在这种情况下，windows内存管理器经常在内存中来回移动对象，以此来满足各种应用程序的内存需要，对象被移动意味着它的地址变化了。如果地址总是如此的变化，我们应该去那里找对象呢？为了解决这个问题，windows操作系统为各个应用程序腾出一些内存地址，用来专门登记各个应用对象在内存中的地址变化，而这个地址（存储单元的位置）本身是不变的。windows内存管理器移动对象在内存中的位置后，把对象新的地址告知这个句柄地址来保存。这样我们只需要记住这个句柄地址就可以间接地知道对象具体在内存中哪个位置了。这个地址是在对象装载（load）时由系统分配的，当系统卸载时又释放给系统。句并地址（稳定）-----&gt;记载着对象在内存中的地址--------&gt;对象在内存中的地址（不稳定）-----&gt;实际对象。但是必须注意，程序每次重新启动，系统不保证分配跟这个程序的句柄还是原来哪个句柄，而绝大多数情况下的确不一样。假如我们把进入电影院看电影看成是一个应用程序的启动运行，那么系统给应用程序分配的句柄总是不一样，这和每次电影院给我们的门票总是不同的座位是一个道理。 
 因此，句柄和指针其实是两个截然不同的概念。windows系统用句并标记系统资源，用句并隐藏系统信息。你只需要知道有这个东西，然后去调用它就行了，它是32bit的uint。指针则标记某个物理内存的地址，是不同的概念。 
 (摘自：欧立奇，刘洋，段韬 编著的《程序员面试宝典 》) 
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 指针对应着一个数据在内存中的地址，得到了指针就可以自由地修改该数据。Windows并不希望一般程序修改其内部数据结构，因为这样太不安全。所以Windows给每个使用GlobalAlloc等函数声明的内存区域指定一个句柄(本质上仍是一个指针，但不要直接操作它)，平时你只是在调用API函数时利用这个句柄来说明要操作哪段内存。当你需要对某个内存进行直接操作时，可以使用GlobalLock锁住这段内存并获得指针来直接进行操作。 
 句柄是指针的“指针”，使用句柄主要是为了利于windows在进程内存地址空间移动分配的内存块，以防止进程的内存空间被撕的四分五裂而存在过多的碎片。 
 句柄是一些表的索引也就是指向指针的指针。间接的引用对象，windows可以修改对象的"物理"地址和 描述器的值，但是句柄的值是不变的。 
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 句柄可以在获得窗口的时候使用,指针可以进行调用窗口,两个使用的地方不一样.一个括号外,一个括号内. 
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 从窗口指针获取窗口句柄：GetSafeHwnd(); 从窗口句柄获取临时窗口指针：FromHandle(); 从窗口句柄获取永久窗口指针： FromHandlePermanent(); 其实两者被没有关系，实际上是MFC在创建窗口的时候用钩子函数沟住HCBT_CREATEWND消息， 然后通过CWnd::Attach()函数把二者捆绑在一起。 以后就可以用GetSafeHwnd()，FromHandle()，FromHandlePermanent()这三个函数可以互相得到了。 MFC之所以要这样做，主要是为了使原来的SDK面向过程的编程遍成面向对象的编程，所有的MFC的窗口都共用一窗口过程函数，在窗口过程函数里，通过窗口句柄(HWND)找到窗口对象指针(CWnd *)从而把消息分发到窗口对象中，这样以后就可以在窗口类中实行消息响应编程处理了。 
 附注：获得窗口句柄三种方法 
 1.HWND FindWindow(LPCTSTR lpClassName, LPCTSTR lpWindowName) 
 HWND FindWindowEx(HWND hwndParent, HWND hwndChildAfter,LPCTSTR lpClassName, LPCTSTR lpWindowName) 
 2.HWND WindowFromPoint(POINT&amp; Point)//获得当前鼠标光标位置的窗口HWND 
 3.BOOL CALLBACK EnumChildProc(HWND hwnd,LPARAM lParam) 
 BOOL CALLBACK EnumChildWindows(HWND hWndParent, WNDENUMPROC lpEnumFunc,LPARAM lParam) 
 BOOL CALLBACK EnumWindows(WNDENUMPROC lpEnumFunc, LPARAM lParam) 
 BOOL CALLBACK EnumWindowsProc(HWND hwnd, LPARAM lParam) 
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 Windows句柄2008-04-02 19:13 
 一、书上定义： 
 &lt;&lt;Microsoft Windows 3 Developer''s Workshop&gt;&gt;(Microsoft Press,by Richard Wilton) 
 在Windows环境中，句柄是用来标识项目的，这些项目包括：模块(module)、任务(task)、实例 (instance)、文件(file)、内存块(block of memory)、菜单(menu)、控制(control)、字体(font)、资源(resource)，包括图标(icon)，光标 (cursor)，字符串(string)等、GDI对象(GDI object)，包括位图(bitmap)，画刷(brush)，元文件（metafile）,调色板(palette)，画笔(pen)，区域 (region)，以及设备描述表(device context)。 
 &lt;&lt;WINDOWS编程短平快&gt;&gt;(南京大学出版社) 
 句柄和实例 
 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 句柄是WONDOWS用来标识被应用程序所建立或使用的对象的唯一整数，WINDOWS使用各种各样的句柄标识诸如应用程序实例，窗口，控制，位图，GDI对象等等。 
 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 句柄是一些表的索引也就是指向指针的指针,句柄和指针都是地址，句柄是Windows编程的一个关键性的概念，编写Windows应用程序总是要和各种句柄打交道。所谓句柄，就是一个唯一的数，用以标识许多不同的对象类型，如窗口、菜单、内存、画笔、画刷、电话线路等。在Win32里，句柄是指向一个“无类型对象”(void*)的指针，也就是一个4字节长的数据。无论它的本质是什么，句柄并不是一个真正意义上的指针。 
 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 从构造上看，句柄是一个指针，尽管它没有指向用于存储某个对象的内存位置。事实上，句柄指向一个包含了对该对象进行的引用的位置。句柄的声明是这样的：typedef void *HANDLE，由于Windows是一个多任务操作系统，它可以同时运行多个程序或一个程序的多个副本。这些运行的程序称为一个实例。为了对同一程序的多个副本进行管理，Windows引入了实例句柄。Windows为每个应用程序建立一张表，实例句柄就好象是这张表的一个索引。 
 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 不同在于： 
 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1、句柄所指的可以是一个很复杂的结构，并且很有可以是与系统有关的，比如说上面所说的线程的句柄，它指向的就是一个很类或者结构，他和系统有很密切的关系，当一个线程由于不可预料的原因，而终止时在系统就可以回它所占用的资料，如CPU，内存等等，反过来想可以知道，这个句柄中的某一些项，是与系统进行交互的。由于Windows系统，是一个多任务的系统，它随时都可能要分配内存，回收内存，重组内存。 
 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2、指针它也可以指向一个复杂的结构，但是通常是用户定义的，所以的必需的工作都要用户完成，特别是在删除的时候。 但在VC＋＋6.0中也有一些指针，它们都是处理一些小问题才用的，如最常见的字符的指针,它也是要用户处理的如果你动态分配了内存；但是Cstring就不要用户处理了，它其实是VC＋＋中的一个类，所以的操作都由成员函数完成，产生（分配）由构造函数，删除（回收）由析构函数完成。 
 二、MFC源代码： 
 #ifdef STRICT typedef void *HANDLE; #define DECLARE_HANDLE(name) struct name##__ { int unused; }; typedef struct name##__ *name #else typedef PVOID HANDLE; #define DECLARE_HANDLE(name) typedef HANDLE name #endif 
 DECLARE_HANDLE(HMODULE); DECLARE_HANDLE(HINSTANCE); DECLARE_HANDLE(HLOCAL); DECLARE_HANDLE(HGLOBAL); DECLARE_HANDLE(HDC); DECLARE_HANDLE(HRGN); DECLARE_HANDLE(HWND); DECLARE_HANDLE(HMENU); DECLARE_HANDLE(HACCEL); DECLARE_HANDLE(HTASK); 
 ... 
 知道本质了吧~~~~ 
 WINDOWS程序中并不是用物理地址来标识一个内存块，文件，任务或动态装入模块的，相反的，WINDOWS API给这些项目分配确定的句柄，并将句柄返回给应用程序，然后通过句柄来进行操作。 
 三、理解： 
 句柄是一个32位的整数，实际上是windows在内存中维护的一个对象（窗口等）内存物理地址列表的整数索引。 
 因为windows的内存管理经常会将当前空闲对象的内存释放掉，当需要时访问再重新提交到物理存储，所以对象的物理地址是变化的，不允许程序直接通过物理地址来访问对象。程序将想访问的对象的句柄传递给系统，系统根据句柄检索自己维护的对象列表就能知道程序想访问的对象及其物理地址了。 
 句柄是一种指向指针的指针。我们知道，所谓指针是一种内存地址。应用程序启动后，组成这个程序的各个对象是驻留在内存的。如果简单地理解，似乎我们只要获知这个内存的首地址，那么就可以随时用这个地址访问对象了。但是，如果真这么认为，那么就大错特错了。我们知道windows是一个虚拟内存为基础的操作系统。在这种情况下，windows内存管理器经常在内存中来回移动对象，以此来满足各种应用程序的内存需要，对象被移动意味着它的地址变化了。如果地址总是如此的变化，我们应该去那里找对象呢？为了解决这个问题，windows操作系统为各个应用程序腾出一些内存地址，用来专门登记各个应用对象在内存中的地址变化，而这个地址（存储单元的位置）本身是不变的。windows内存管理器移动对象在内存中的位置后，把对象新的地址告知这个句柄地址来保存。这样我们只需要记住这个句柄地址就可以间接地知道对象具体在内存中哪个位置了。这个地址是在对象装载（load）时由系统分配的，当系统卸载时又释放给系统。 
 句柄地址（稳定）---&gt;记载着对象在内存中的地址---&gt;对象在内存中的地址（不稳定）---&gt;实际对象。 
 但是必须注意，程序每次重新启动，系统不保证分配跟这个程序的句柄还是原来哪个句柄，而绝大多数情况下的确不一样。假如我们把进入电影院看电影看成是一个应用程序的启动运行，那么系统给应用程序分配的句柄总是不一样，这和每次电影院给我们的门票总是不同的座位是一个道理。 
 因此，句柄和指针其实是两个截然不同的概念。windows系统用句柄标记系统资源，用句并隐藏系统信息。你只需要知道有这个东西，然后去调用它就行了，它是32bit的uint。指针则标记某个物理内存的地址，是不同的概念。 
 (摘自：欧立奇，刘洋，段韬 编著的《程序员面试宝典 》) 
 为什么我们需要句柄？ 
 &nbsp;&nbsp;&nbsp; 更准确地说，是windows需要句柄。windows需要向程序员提供必要地编程接口，在这些接口中，允许程序员访问、创建和销毁对象。但是，出于封装地考虑，windows并不想向程序员返回指针。指针包含了太多的信息。首先指针给出了对象存储的确切位置；其次，要操作一个指针，程序员必须知道指针所指对象的内部结构特征，也即，windows必须向程序员暴露相应的数据结构，而这些数据结构也许是操作系统想向程序员隐藏的。 
 &nbsp;&nbsp;&nbsp; 如果说COM技术向用户隐藏了数据，只暴露了接口并只允许按接口定义的方法操作数据的话，句柄这种方式则允许你按自己的方式直接操作数据，但windows又不向你直接暴露数据。直接操作数据是程序员需要的，不暴露数据是windows所需要的，句柄封装方式实现了各取所需。 
 句柄和指针 
 &nbsp;&nbsp;&nbsp; 句柄与指针确实是完全不同的两个概念。句柄仅仅是一个32位整数，WIN32中用于标记某个系统或进程的对象，可以理解为对象索引（由于MS未完全公开相关技术，在一定程度上只能如此理解），这个索引更像是一种映射关系（从句柄到对象指针的映射）。 
 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 句柄可以理解为用于指向或标识内存的一块“资源”，这些资源如：文件(file)、内存块(block of memory)、菜单(menu)等等。操作系统通过句柄来定位核心对象和系统资源。 指针即为指向内存的“数据或指令”某一单元。说的确切一点，句柄实际上是一种指向某种资源的指针，但与指针又有所不同：指针对应着一个数据在内存中的地址，得到了指针就可以自由地修改该数据。 
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 指针对应着一个数据在内存中的地址，得到了指针就可以自由地修改该数据。Windows并不希望一般程序修改其内部数据结构，因为这样太不安全。所以Windows给每个使用GlobalAlloc等函数声明的内存区域指定一个句柄(本质上仍是一个指针，但不要直接操作它)，平时你只是在调用API函数时利用这个句柄来说明要操作哪段内存。当你需要对某个内存进行直接操作时，可以使用GlobalLock锁住这段内存并获得指针来直接进行操作。 
 &nbsp;&nbsp;&nbsp; 句柄是指针的“指针”，使用句柄主要是为了利于windows在进程内存地址空间移动分配的内存块，以防止进程的内存空间被撕的四分五裂而存在过多的碎片。 
 &nbsp;&nbsp; 句柄是一些表的索引也就是指向指针的指针。间接的引用对象，windows可以修改对象的"物理"地址和描述器的值，但是句柄的值是不变的。 
 &nbsp;&nbsp; 句柄可以在获得窗口的时候使用,指针可以进行调用窗口,两个使用的地方不一样.一个括号外,一个括号内. 
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 从窗口指针获取窗口句柄：GetSafeHwnd(); 从窗口句柄获取临时窗口指针：FromHandle(); 从窗口句柄获取永久窗口指针： FromHandlePermanent(); 
 其实两者被没有关系，实际上是MFC在创建窗口的时候用钩子函数沟住HCBT_CREATEWND消息， 然后通过CWnd::Attach()函数把二者捆绑在一起。 以后就可以用GetSafeHwnd()，FromHandle()，FromHandlePermanent()这三个函数可以互相得到了。 
 MFC之所以要这样做，主要是为了使原来的SDK面向过程的编程遍成面向对象的编程，所有的MFC的窗口都共用一窗口过程函数，在窗口过程函数里，通过窗口句柄(HWND)找到窗口对象指针(CWnd *)从而把消息分发到窗口对象中，这样以后就可以在窗口类中实行消息响应编程处理了。 
 四、隐喻： 
 CSDN上有人说过：牧童遥指杏花村。 牧童的手为指针，杏花村的牌子为句柄，杏花村酒店为对象的实例. 
 句柄是资源在创建过程中由Windows赋予的，它就是代表这个资源的。 
 而指针实质上是某个变量或者对象所在内存位置的首地址，是指向对象的。 
 一个是指向，一个是代表，二者是不同的。 
 一个是直接找到对象（指针），一个是间接找到对象（句柄）。 
 例如，杏花村可以搬家（实际上程序运行过程中，资源在内存中的地址是变化的），那么牧童的手的指向也就不同（指针）了，然而即使搬了家，“杏花村”这块牌匾是不变的，通过打听“杏花村”这个名称，还是可以间接找到它的（地址）。 
 另外一个例子： 
 HANDLE的本意是把柄，把手的意思，是你与操作系统打交道的东东。 
 举个通俗的例子，比如你考上了大学，入学后，学校（操作系统）会给你一个学生证号。注意，这个号码是学校指定的，你无法自选。有了这个号码（学生证，假设一证多用）享受学校提供的服务：如你就可以去图书馆借书，去食堂吃饭，去教室上课等等。但你不能到食堂里买啤酒，因为学校不允许这种服务。而在计算机中系统提供的服务就是API调用，你有了HANDLE，就可以理直气壮地向系统提出调用API的服务。 
 而指针的权力就大多了，有了指针你可以到处去喝酒，打架，学校（操作系统）管不着，所以句柄和指针的区别在于句柄只能调用系统提供的服务。 
 而句柄虽然是一个能相互区别的号码，但与我们普通的ID号又有区别，普通的ID号是可以由程序员自己定义的，而句柄不行，它是对象生成时系统指定的，是为了区别系统中存在的各个对象，这个句柄不是由程序员符给的. 
 附注：获得窗口句柄三种方法 
 1.HWND FindWindow(LPCTSTR lpClassName, LPCTSTR lpWindowName) 
 &nbsp;&nbsp; HWND FindWindowEx(HWND hwndParent, HWND hwndChildAfter,LPCTSTR lpClassName, LPCTSTR lpWindowName) 
 2.HWND WindowFromPoint(POINT&amp; Point)//获得当前鼠标光标位置的窗口HWND 
 3.BOOL CALLBACK EnumChildProc(HWND hwnd,LPARAM lParam) 
 BOOL CALLBACK EnumChildWindows(HWND hWndParent, WNDENUMPROC lpEnumFunc,LPARAM lParam) 
 BOOL CALLBACK EnumWindows(WNDENUMPROC lpEnumFunc, LPARAM lParam) 
 BOOL CALLBACK EnumWindowsProc(HWND hwnd, LPARAM lParam) 
 附：句柄种类 
 HACCEL Handle to an accelerator table. HANDLE Handle to an object. HBITMAP Handle to a bitmap. HBRUSH Handle to a brush. HCONV Handle to a dynamic data exchange (DDE) conversation. HCONVLIST Handle to a DDE conversation list. HCURSOR Handle to a cursor. HDC Handle to a device context (DC). HDDEDATA Handle to DDE data. HDESK Handle to a desktop. HDROP Handle to an internal drop structure. HDWP Handle to a deferred window position structure. HENHMETAFILE Handle to an enhanced metafile. HFILE Handle to a file opened by OpenFile, not CreateFile. HFONT Handle to a font. HGDIOBJ Handle to a GDI object. HGLOBAL Handle to a global memory block. HHOOK Handle to a hook. HICON Handle to an icon. HIMAGELIST Handle to an image list. HIMC Handle to input context. HINSTANCE Handle to an instance. HKEY Handle to a registry key. HKL Input locale identifier. HLOCAL Handle to a local memory block. HMENU Handle to a menu. HMETAFILE Handle to a metafile. HMODULE Handle to a module. HMONITOR Handle to a display monitor. HPALETTE Handle to a palette. HPEN Handle to a pen. HRGN Handle to a region. HRSRC Handle to a resource. HSZ Handle to a DDE string. HWINSTA Handle to a window station. HWND Handle to a window 
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