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句柄是什么

news 来源：原创 2024/4/28 23:00:16

句柄，handle，英文单词，主要用作名词、动词，作名词时意思是“（门的）把手；柄；（织物等的）手感；（非正式）（人或地方的）称呼；（非正式）赌注总额”，作动词时意思是“（用手）触摸；以手（或前臂）触球；操纵（车辆）；（车辆）按特定方式作出反应；处理；对付（某人或某事）；有办法应付；经营；接受（或经营）赃物；泰然承受；（车辆容易或难以）驾驶；运送（货物）”。通过门把手才能打开门。通过句柄才能使用winapi操作对象。

句柄（Handle）是一个是用来标识对象或者项目的标识符，可以用来描述窗体、文件等，值得注意的是句柄不能是常量。HANDLE：句柄，是Windows用来表示对象的（不是C++的对象），HWND是其中一种，HWND是HANDLE，但HANDLE不只是HWND，HANDLE是一个通用句柄表示，HWND是一个专用表示窗口的句柄。更具体的可查找MSDN。包含在winnt.h头文件中。

句柄只属于Windows，只能由WindowsAPI使用。通过句柄，程序员只能调用系统提供的服务（即API调用），不能像使用指针那样，做其它的事。

Windows之所以要设立句柄，根本上源于内存管理机制的问题，即虚拟地址。简而言之数据的地址需要变动，变动以后就需要有人来记录、管理变动，因此系统用句柄来记载数据地址的变更。在程序设计中，句柄是一种特殊的智能指针，当一个应用程序要引用其他系统（如数据库、操作系统）所管理的内存块或对象时，就要使用句柄。

Windows是一个以虚拟内存为基础的操作系统，很多时候，进程的代码和数据并不全部装入内存，进程的某一段装入内存后，还可能被换出到外存，当再次需要时，再装入内存。两次装入的地址绝大多数情况下是不一样的。也就是说，同一对象在内存中的地址会变化。（对于虚拟内存不是很了解的读者，可以参考有关操作系统方面的书籍）那么，程序怎么才能准确地访问到对象呢？为了解决这个问题，Windows引入了句柄。

系统为每个进程在内存中分配一定的区域，用来存放各个句柄，即一个个32位无符号整型值（32位操作系统中）。每个32位无符号整型值相当于一个指针，指向内存中的另一个区域（我们不妨称之为区域A）。而区域A中存放的正是对象在内存中的地址。当对象在内存中的位置发生变化时，区域A的值被更新，变为当前时刻对象在内存中的地址，而在这个过程中，区域A的位置以及对应句柄的值是不发生变化的。这种机制，用一种形象的说法可以表述为：有一个固定的地址（句柄），指向一个固定的位置（区域A），而区域A中的值可以动态地变化，它时刻记录着当前时刻对象在内存中的地址。这样，无论对象的位置在内存中如何变化，只要我们掌握了句柄的值，就可以找到区域A，进而找到该对象。而句柄的值在程序本次运行期间是绝对不变的，我们（即系统）当然可以掌握它。这就是以不变应万变，按图索骥，顺藤摸瓜。

所以，我们可以这样理解Windows句柄：

数值上，是一个32位无符号整型值（32位系统下）；逻辑上，相当于指针的指针；形象理解上，是Windows中各个对象的一个唯一的、固定不变的ID；作用上，Windows使用句柄来标识诸如窗口、位图、画笔等对象，并通过句柄找到这些对象。

下面，关于句柄，再交代一些关键性细节：

1.所谓“唯一”、“不变”是指在程序的一次运行中。如果本次运行完，关闭程序，再次启动程序运行，那么这次运行中，同一对象的句柄的值和上次运行时比较，一般是不一样的。

其实这理解起来也很自然，所谓“一把归一把，这把是这把，那把是那把，两者不相干”（“把”是形象的说法，就像打牌一样，这里指程序的一次运行）。

2.句柄是对象生成时系统指定的，属性是只读的，程序员不能修改句柄。

3.不同的系统中，句柄的大小（字节数）是不同的，可以使用sizeof()来计算句柄的大小。

4.通过句柄，程序员只能调用系统提供的服务（即API调用），不能像使用指针那样，做其它的事。

简介

句柄（handle）是C++程序设计中经常提及的一个术语。它并不是一种具体的、固定不变的数据类型或实体，而是代表了程序设计中的一个广义的概念。句柄一般是指获取另一个对象的方法——一个广义的指针，它的具体形式可能是一个整数、一个对象或就是一个真实的指针，而它的目的就是建立起与被访问对象之间的惟一的联系。

在C++中，要访问一个对象，通常可以建立一个指向对象的指针。但是在很多具体的应用中，直接用指针代表对象并不是一个好的解决方案。

对象

句柄是Windows系统中对象或实例的标识，这些对象包括模块、应用程序实例、窗口、控制、位图、GDI对象、资源、文件等。

数据类型

从数据类型上来看，它只是一个16位的无符号整数。应用程序总是通过调用Windows API获得一个句柄，之后其他 Windows函数就可以使用该句柄，以引用和操作相应的内核对象。句柄可以像指针那样置空，那样句柄就没有任何意义，不代表任何内核对象。

使用

句柄在 Windows编程中是一个很重要的概念，在 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。相反地，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。

应该明白的是，句柄是一个标识符，是用来标识对象或者项目的。从数据类型上来看它只是一个16位的无符号整数。应用程序几乎总是通过调用一个Windows函数来获得一个句柄，之后其他的Windows函数就可以使用该句柄，以引用相应的对象。在 Windows编程中会用到大量的句柄。

好处

句柄可以给我们带来如下的好处：

1、我们可以在实现中用尺寸大小固定的（constant-sized）对象来表示尺寸大小不定的（variable-sized）值。

2、我们可以在实现中用运行时绑定（run-time bounding）而不是编译时（compile-timebounding）绑定的方式来处理对象。

3、对于实现的改变通常只会引起一次重新链接，而不是重新编译。

4、我们可以对他人隐藏对象的实现。

发展

在早期的Windows应用程序中，句柄的使用是很频繁的。但随着MFC类库发展，其对Windows内核的封装程度不断提高。这样如果用MFC类库编程的话，就很少会有机会直接对句柄进行操作。但是如果使用 Windows API函数的话，依然需要对句柄进行直接操作。

在Windows系统中，句柄分为三大类：KernelHandle、UserHandle和应用程序自定义的Handle。KernelHandle实际上是进程内Kernel对象的指针表索引，Kernel对象包括进程、文件、信号等。但是MS为了掩盖着一事实，在系统启动时生成了一个所谓Obsfucator的值（其实应该是Obfuscator（混淆器），MicrosoftBugs(R):)，生成Handle后将Handle与这个值异或后返回给应用程序，所以看到的Handle都是一些很大而且毫无意义的数字。这些Handle和索引的对象是由KRNL32.DLL和VMM32.VXD共同管理的，所以称之为KernelHandle。

UserHandle是用来标示窗口、DC等对象的，他们是真实的指针，但指向的并不是对象的开头，有一个偏移量。同样，这些对象是由USER32.DLL管理的。第三种Handle不过是应用程序自定义的一些索引之类的东东，具体的意义和应用程序相关。