文件描述符, 指针, 句柄,对象句柄

来源:互联网 发布:js 二维数组动态赋值 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 22:33

句柄是  具体对象[数据块]  描述符  的指针,也就是 说有一块内存区域保存了最终数据,而为了对这个数据进行操作,我们需要针对其构造一个描述结构体,这个结构体称为描述符,而这个描述符的指针就是那个该死的难以理解的所谓句柄,

 

文件描述符:

    内核(kernel)利用文件描述符(file descriptor)来访问文件。文件描述符是非负整数。打开现存文件或新建文件时,内核会返回一个文件描述符。读写文件也需要使用文件描述符来指定待读写的文件。

    文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上,它是一个索引值,指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时,内核向进程返回一个文件描述符。在程序设计中,一些涉及底层的程序编写往往会围绕着文件描述符展开。但是文件描述符这一概念往往只适用于UNIX、Linux这样的操作系统。[1]习惯上,标准输入(standard input)的文件描述符是 0,标准输出(standard output)是 1,标准错误(standard error)是 2。尽管这种习惯并非Unix内核的特性,但是因为一些 shell 和很多应用程序都使用这种习惯,因此,如果内核不遵循这种习惯的话,很多应用程序将不能使用。
    文件描述符是由无符号整数表示的句柄,进程使用它来标识打开的文件。文件描述符与包括相关信息(如文件的打开模式、文件的位置类型、文件的初始类型等)的文件对象相关联,这些信息被称作文件的上下文。
 
 
文件句柄:
    在文件I/O中,要从一个文件读取数据,应用程序首先要调用操作系统函数并传送文件名,并选一个到该文件的路径来打开文件。该函数取回一个顺序号,即文件句柄(file handle),该文件句柄对于打开的文件是唯一的识别依据。

    句柄是操作系统在生成对象时分配给对象的唯一标识。 通过句柄可以获取操作系统提供的服务。句柄不同于指针,如果你得到一个对象的指针,那你就可以在此对象上为所欲为了!于是系统不给你指针,而给用户一个加了限制的,用于跟踪对象的指针的标识——句柄!系统使用句柄向外提供服务就相对安全了!操作系统是通过API提供服务的,对于用户来说,句柄等同于对象指针,但实际上句柄和指针根本不是一回事!

 

句柄:

    句柄,是整个Windows编程的基础。一个句柄是指使用的一个唯一的整数值,即一个4字节(64位程序中为8字节)长的数值,来标识应用程序中的不同对象和同类对象中的不同的实例,诸如,一个窗口,按钮,图标,滚动条,输出设备,控件或者文件等。应用程序能够通过句柄访问相应的对象的信息,但是句柄不是一个指针,程序不能利用句柄来直接阅读文件中的信息。如果句柄不用在I/O文件中,它是毫无用处的。 句柄是Windows用来标志应用程序中建立的或是使用的唯一整数,Windows使用了大量的句柄来标志很多对象。

     windows 之所以要设立句柄,根本上源于内存管理机制的问题—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,(就好像户籍管理一样),因此系统用句柄来记载数据地址的变更。
数据对象加载进入内存中之后即获得了地址,但是这个地址并不是固定的,(至于为什么以及什么情况下变动具体需要大家研究虚拟地址的原理与机制我这里只提我确定知道的例子)数据对象会根据需要在内存与硬盘之间游弋移动(例如不常用的数据会为常用数据让出其占用的内存空间进而被淘汰进硬盘中的虚拟内存之中以优化配置整体系统的资源进而提升效率性能),因此其物理地址总是变动的,那么作为管理者 则必须对 管理对象所发生的变化了如指掌才行,因此系统为进程分配固定的地址(句柄)来存储进程下的数据对象变化后的地址也就是当前的地址,其实设计机制很简单 :系统的某个部门移动了对象的地址后,同时上报给句柄所属部门管理者,管理者将改动写入句柄即可。该数据被重新起用时去其所属句柄内按内容存取即可。
句柄,英文:HANDLE,在Windows编程中是一个很重要的概念,在许多地方都扮演着重要的角色。但由此而产生的句柄概念也大同小异,比如:《Microsoft Windows 3 Developer's Workshop》(Microsoft Press,by Richard Wilton)一书中句柄的概念是:在Windows环境中,句柄是用来标识项目的。
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。
句柄与普通指针的区别在于,指针包含的是引用对象的内存地址,而句柄则是由系统所管理的引用标识,该标识可以被系统重新定位到一个内存地址上。这种间接访问对象的模式增强了系统对引用对象的控制。
    在上世纪80年代的操作系统(如Mac OS 和Windows)的内存管理中,句柄被广泛应用。Unix系统的文件描述符基本上也属于句柄。和其它桌面环境一样,WindowsAPI大量使用句柄来标识系统中的对象,并建立操作系统与用户空间之间的通信渠道。例如,桌面上的一个窗体由一个HWND类型的句柄来标识。如今,内存容量的增大和虚拟内存算法使得更简单的指针愈加受到青睐,而指向另一指针的那类句柄受到冷淡。尽管如此,许多操作系统仍然把指向私有对象的指针以及进程传递给客户端的内部数组下标称为句柄。[2]
    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,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。
 
 
java对象句柄:
每种编程语言都有自己的数据处理方式。有些时候,程序员必须时刻留意准备处理的是什么类型。您曾利用一些特殊语法直接操作过对象,或处理过一些间接表示的对象吗(C或C++里的指针)?
  所有这些在Java里都得到了简化,任何东西都可看作对象。因此,我们可采用一种统一的语法,任何地方均可照搬不误。但要注意,尽管将一切都“看作”对象,但操纵的标识符实际是指向一个对象的“句柄”(Handle)。在其他Java参考书里,还可看到有的人将其称作一个“引用”,甚至一个“指针”。可将这一情形想象成用遥控板(句柄)操纵电视机(对象)。只要握住这个遥控板,就相当于掌握了与电视机连接的通道。但一旦需要“换频道”或者“关小声音”,我们实际操纵的是遥控板(句柄),再由遥控板自己操纵电视机(对象)。如果要在房间里四处走走,并想保持对电视机的控制,那么手上拿着的是遥控板,而非电视机。
  此外,即使没有电视机,遥控板亦可独立存在。也就是说,只是由于拥有一个句柄,并不表示必须有一个对象同它连接。所以如果想容纳一个词或句子,可创建一个String搜索句柄:
      String s;
  但这里创建的只是句柄,并不是对象。若此时向s发送一条消息,就会获得一个错误(运行期)。这是由于s实际并未与任何东西连接(即“没有电视机”)。因此,一种更安全的做法是:创建一个句柄时,记住无论如何都进行初始化:
  String s = "asdf";
  然而,这里采用的是一种特殊类型:字串可用加引号的文字初始化。通常,必须为对象使用一种更通用的初始化类型。

 

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