句柄

 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首，所谓句柄，就是一个4字节长的唯一的数，用以标识许多不同的对象类型，

由于windwos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，windwos引入了实例句柄，windows为每个应用程序建立一张表，实例句柄就好像是这张表的一个索引。

windows不仅使用句柄来管理实例，也用它来管理窗口，位图，字体，元文件，图标等系统资源。

在windows环境中，句柄是用来标识项目的，这些项目包括：模块，任务，实例，文件，内存块，菜单，控制，字体，资源，包括图标，光标，字符串等，GDI对象，所括位图，画刷，元文件，调色板，画笔，区域，以及设备描述表

句柄是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误应用程序实例，窗口，控制，位图，GDI对象等等。

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);


HANDLE就是PVOID,也就是无类型指针，

句柄其实就是指针，但是他和指针最大的不同是，给你一个指针，你可以通过这个指针做任何事情，也许是好事，也许是通过这个指针破坏内存，句柄就没有这个缺点，通过句柄，你能干一些windows让你干的事情，没有了指针的坏处

在windows程序设计中，句柄是无法精确定义的术语，但是在程序设计中，句柄无所不在，窗口有窗口的句柄HWND,线程和进程也有句柄HANDLE，甚至有人把套接字也称为句柄，简而言之，句柄是处理对象的一个接口，对于程序中所涉及的对象，你可以通过句柄去操作它，

在windows中，句柄是和对象一一对应的32位无符号整数值，对象可以映射到唯一的句柄，句柄也可以映射到唯一的对象，

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，出于封装的考虑，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片，也就是说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。

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。
3.句柄如何与对象映射？
    封装背后，必须有一个地方可以实现解码，以实现句柄和对象的相互转换。在windows中，存在两种映射方式：
    a. 全等映射。也即，句柄本身就是一个指针。映射在这里只是类型转换而已。这种情况有，进程实例句柄或模块句柄，以及资源句柄等等。
    b. 基于表格的映射。这是对象指针与句柄之间最普通的映射机制。操作系统创建表格，并保存所有要考虑的对象。需要创建新对象时，要先在表格中找到空入口，然后把表示对象的数据添入其中。当对象被删除时，它的数据成员和其在表中的入口被释放。
4.句柄的定义和实现
    我们以GDI对象为例进行讨论。创建了GDI对象，就会得到该对象的句柄。句柄的对象可能是HBRUSH、HPEN、HFONT或HDC中的一种，这依赖于你创建 的GDI对象类
型。但是最普通的GDI对象类型是HGDIOBJ。HGDIOBJ被定义成空指针。
    HPEN的实际编译类型定义随编译时间宏STRICT的不同而不同。如果STRCIT已经被定义了，HPEN是这样的：
    struct HPEN__ {int unused};
    typedef struct HPEN__* HPEN;
    如果STRICT没有定义，HPEN是这样定义的：
    typedef void *HANDLE;
    typedef HANDLE HPEN;
    上面这段代码是一个注重细节的程序员最接近句柄的地方，因此我们重点分析一下。这里有一点点技巧。如果定义了STRICT宏，HPEN是指向有单个未使用字段的结构的指针，否则HPEN是空指针。C/C++编译器允许把任何类型的指针作为空指什传递，反之则不可以。两个不同类型的非空指针是互不兼容的。在STRICT版本中，编译对GDI对象句柄的不正确混用将给出警告，对于非GDI句柄，如HWND、HMENU的不正确混用也会给出警告，从而使程序在编译器得到更STRICT的检查。
    接下来的分析可能不那么令你感兴趣，但它更深刻地揭示了句柄。对GDI句柄来说，尽管windows头文件把它定义成指针，但如果你仔细检查这些句柄的值，它根本就不像指针，这也是为什么我说它只是一个32位无符整数值的原因。对句柄就是指针的情况，这句话也仍然适用。让我们随意地生成一些句柄，比如你用GetStockObject()以得到一些句柄，你会发现，它们的值总在区间0x01900011到0xba040389。前者指向用户区中的未分配的无效区域，后者指向内核地址空间。另外你可能发现，两个句柄之间的值可能只差数值1，这也说明GDI句柄不是指针，和多数人想象的不一样，句柄也不是一个单纯的索引值。对GDI对象句柄来说，GDI句柄由8位 、1位堆对象标记（表明对象是否创建在堆中）、7位对象类型信息和高4位为0的16位索引组成，如图：
 3 3 2 2 2 2 2 2  2  2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
 1 0 9 8 7 6 5 4  3  2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
|  8 位引用计数 |堆 |  对象类型7  |            16位索引           |
                 标
                 记
在这里你可以看到，对GDI来说，它只使用了16位作为索引。这意味着一个进程最多只可以创建小于64K个句柄，实际上受其他一些限制，整个windwos系统中大概可以容纳约
16384(0x4000)个GDI对象。