[转]Windows 下的进程间通讯及数据共享

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了[转]Windows 下的进程间通讯及数据共享相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

http://blog.codingnow.com/2005/10/interprocess_communications.html

Windows 下有很多方法实现进程间通讯,比如用 socket,管道(Pipe),信箱(Mailslot),等等。但最基本最直接的还是使用内存共享。其他方法最终还是会绕道这里。

可想而知,如果物理内存只有一份,让这份内存在不同的进程中,映射到各自的虚拟地址空间上,每个进程都可以读取同一份数据,是一种最高效的数据交换方法。下面我们就讨论如何实现它。

共享内存在 Windows 中是用 FileMapping 实现的。我们可以用 CreateFileMapping 创建一个内存文件映射对象, CreateFileMapping 这个 API 将创建一个内核对象,用于映射文件到内存。这里,我们并不需要一个实际的文件,所以,就不需要调用 CreateFile 创建一个文件, hFile 这个参数可以填写 INVALID_HANDLE_VALUE 。但是,文件长度是需要填的。Windows 支持长达 64bit 的文件,但是这里,我们的需求一定不会超过 4G , dwMaximumSizeHigh 一定是 0 ,长度填在 dwMaximumSizeLow 即可。然后调用 MapViewOfFile 映射到当前进程的虚拟地址上即可。一旦用完共享内存,再调用 UnmapViewOfFile 回收内存地址空间。

Windows 把 CreateFileMapping 和 MapViewOfFile 两个 API 分开做是有它的道理的。这是因为允许映射一个超过 4G 的文件,而地址空间最大只有 4G (实际上,一般用户的程序只能用到 2G) , MapViewOfFile 就可以指定文件的 Offset 而只映射一部分。

在 CreateFileMapping 的最后一个参数 pszName 填写一个名字,那么别的进程就可以用这个名字去调用 OpenFileMapping 来打开这个 FileMapping 对象,在新的进程内作映射。 不过,通过约定字符串的方法似乎不太优雅。

一个优雅的方法是,用 DuplicateHandle 在新进程中复制一份 FileMapping 对象出来,然后想办法把 Handle 通知新进程,比如用消息的方式传递过去。

如果需要共享内存的两个进程是父子关系,那么我们可以不用消息传递的方式来通知 FileMapping 的 Handle 。父进程可以用继承 Handle 的方式直接把 FileMapping 的 Handle 传递到子进程中。当然,在 CreateFileMapping 时就应该设置可以被继承的属性。

大约是这样:

SECURITY_ATTRIBUTES sa;
sa.nLength=sizeof(sa);
sa.lpSecurityDescriptor=NULL;
sa.bInheritHandle=TRUE;
handle=CreateFileMapping(INVALID_HANDLE_VALUE,&sa,PAGE_READWRITE,0,size,NULL);

这样,在 CreateProcess 的时候,如果 bInheritHandles 参数为 TRUE ,所有有可被继承属性的内核对象都会被复制到子进程中。

注:内核对象的继承就是在 CreateProcess 创建子进程,但是子进程的主线程尚未活动之前,内核扫描当前进程中所有内核对象,检查出有可继承属性的那些,再用 DuplicateHandle 复制一份到子进程。由于是内核对象,在内核中实质只有一份,所有只是引用记数加一,父进程和子进程对同一内核对象的 Handle 一定是相同的。

复制内核对象的过程是由 CreateProcess 内部完成的,我们可以放心的把对象 Handle (和子进程相同) 通过命令行传递给子进程。或者,用环境变量传递也可以。

值得注意的是,子进程用完了这个 FileMapping 对象后一样需要 CloseHandle 减去引用计数。

备注:
CreateProcess 调用时,pszCommandLine 不能直接填上一个不可修改的字符串。例如:

CreateProcess("test.exe","test argument",...);

这样就是错误的,因为 "test argument" 会被编译器编译放到不可修改的数据段中。正确的方法是:

char cmdline[]="test argument";
CreateProcess("test.exe",cmdline,...);

这样,命令行的字符串就被放在堆栈上,是可以被读写的。

CreateProcess 的倒数第二个参数需要填写一个 STARTUPINFOW 结构,这个结构很复杂,通常填起来很麻烦。我们可以复制一份父进程的结构,再酌情修改。方法是:

STARTUPINFO si={sizeof(si)};
PROCESS_INFORMATION pi;
GetStartupInfo(&si);
CreateProcess(...,&si,& pi);

这里, STARTUPINFO 结构的第一个长度信息通常应该填上,保证 GetStartupInfo(&si); 的正确执行。

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