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“句柄”的含义

发布时间:2019-07-03 22:52 来源:未知 编辑:admin

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  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。

  从上面的定义中的我们可以看到,句柄是一个标识符,是拿来标识对象或者项目的,它就象我们的姓名一样,每个人都会有一个,不同的人的姓名不一样,但是,也可能有一个名字和你一样的人。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。

  如果想更透彻一点地认识句柄,我可以告诉大家,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,组成这个程序的各对象是住留在内存的。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。但是,如果您真的这样认为,那么您就大错特错了。我们知道,Windows是一个以虚拟内存为基础的操作系统。在这种系统环境下,Windows内存管理器经常在内存中来回移动对象,依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。如果地址总是如此变化,我们该到哪里去找该对象呢?

  为了解决这个问题,Windows操作系统为各应用程序腾出一些内存储地址,用来专门登记各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内存管理器在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。这样我们只需记住这个句柄地址就可以间接地知道对象具体在内存中的哪个位置。这个地址是在对象装载(Load)时由系统分配给的,当系统卸载时(Unload)又释放给系统。

  句柄地址(稳定)→记载着对象在内存中的地址————→对象在内存中的地址(不稳定)→实际对象

  本质: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。

  但是必须注意的是程序每次从新启动,系统不能保证分配给这个程序的句柄还是原来的那个句柄,而且绝大多数情况的确不一样的。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,这和每次电影院售给我们的门票总是不同的一个座位是一样的道理。

  除了你模仿唯我论者哲学家编写一个人工智能程序, 你的程序使用不和外界通讯的方法。在班级例子中的第三和四行, 你将看到GRADES, 这是引用另一个Perl文件的数据类型, 称为据柄(filehandle)。一个句柄就是你给一个文件,设备,管套(socket)或管道的一个名字, 以便帮助你记住你正处理的名字, 并隐藏某些缓存等的复杂性。(在内部, 句柄类似C++语言的流(streams), 或BASIC中的I/O通道)句柄使你从不同的地方输入和输出给不同的地方都较容易。使Perl成为好语言的一个原因是它能和多个文件通讯并一次处理他们。对外部对象有好的符号名字是一个好语言的一个组成部分[1]。

  [1]其他使Perl是一个好语言的是: 它是8位的, 是可嵌入的, 你能通过扩展模式在Perl中嵌入其他程序。它是简明的,网络上容易使用。环境上是清楚的,容易对话。你能以许多不同的方法引用它(就象前面看到的)。总之,语言本身不是如此严格的结构,以至于你不能使它超出你的问题。又回到TMTOWTDI。

  你创建一个句柄,并通过open函数把它和一个文件联结。open有两个参数: 句柄和你想与它联结的一个文件名。Perl也给出一些预定义(和预打开的)句柄。STDIN是你程序的正常输入通道, 而STDOUT是你程序的正常输出的通道。STDERR是一个附加的输出通道, 以便当把输入转为输出时, 程序能给出一些说明[2]。

  [2]一般地, 这些句柄和你的终端联结, 所以你能输入你的程序并能看到, 但他们也可以和文件联结。Perl能给你这些预定义句柄, 因为你的操作系统已提供这些。在UNIX下, 进程从他的父进程(一般是一个shell)继承标准输入, 输出和错误。一个shell的责任之一是建立这些I/O流, 以便子进程不必考虑这些)。

  既然你能为各种目的(输入, 输出, 管道)使用open函数创建句柄, 你就必须能指明你要做什么。就象在UNIX命令行一样, 你给文件名简单地加些字符。

  就象你看到的, 你可以任意选名字。一旦打开句柄SESAME, 它就能被用于存取文件或管道, 直到它被显式地关闭(用close(SESAME)), 或对同一句柄的一系列open把这个句柄和另一文件联结[3]。

  [3]打开一个已打开的句柄是隐式地关闭第一个文件, 使它对文件句柄不可取,并打开一个不同的文件。你必须小心这是你真正想做的。有时,偶然碰巧,比如,当你open($handle,$file)时, $handle正好包含空串(null)。确认设置$handle为某个单一个量, 否则你将对空句柄打开一个新的文件。

  一旦你已为输入打开一个句柄(或你使用STDIN), 你就能使用行读操作, 读一行。这个也以钻石操作闻名,因为它的形状。这个钻石操作包含你想读的句柄(SESAME)[4]。使用STDID句柄读用户提供的答案, 如下:

  你明白我们给你的例子吗?在print语句中STDOUT做什么?这就是你使用一个输出句柄的方法之一。一个句柄可以作为print语句的第一个参数, 如果存在, 告诉往哪儿输出。在例子中,句柄是冗余的,因为输出已经是STDOUT。对于输入的缺省是STDIN, 对于输出的缺省是STDOUT。(在班级例子的18行, 我们为避免使你混淆, 我们省略了。)

  我们也有一件事使你不明白。如果你试上面的例子,你可以注意到你得到一个特别的空行。因为读时没有自动地从你的输入行中删除换行符(newline)(例如, 你输入9)。对于这些情况,当你想删除换行符时,Perl提供chop和chomp函数。chop将不加区别地删除(并返回)传给它的最后一个字符, 而chomp只删除记录标识的末尾(一般地是), 并返回这样删除的字符数。你将经常看到这样输入一行:

  这是一个不寻常的程序,它的特殊性就在于使用了不寻常的文件句柄。还记得前面我们讨论文件句柄时所遗留的那个问题吗?我们打开的第一个文件的句柄号是05H而不是00H,之所以这样是因为句柄号00H-04H已经被占用了。而且更为特殊的是这五个句柄不是赋予五个文件的,而是赋予五种硬件设备。这听上去好象越来越乱了,文件和硬件设备竟然又出现了某种联系,实在让人搞不明白。我想若要弄清楚这个问题,我们还是要从一些实际现象出发。

  本来,在STDERR这个位置上应该是指向一个文件的指针,这个指针的含义和我们现在讨论的文件句柄是一样的(我想也许汇编语言中的文件句柄就是C语言中文件指针的实质,我没有查过权威资料,这个看法是否正确还有待检验)。现在我们在这个位置上放了一个称为STDERR的常量,而且我们知道这样使用fprintf函数可以使引号中的文字出现在显示器上而不是某个文件中,而显示器又恰好是一个硬件设备。由此看来,文件、文件指针和硬件设备确实应该存在某种联系,这种联系并非在汇编语言程序设计中有体现,在C这样的高级语言中已经体现出来了。那么STDERR又是个什么东西呢?

  这个常量出现在名为STDIO.H的一个包含文件中,在C语言中它被称为标准错误输出设备(STanDard ERRor output device)C语言中还有两个比较常用的常量,分别为STDIN和STDOUT,即标准输入和标准输出设备。这三种设备通常都与键盘和显示器有关,使用fprintf函数从STDIN读入数据时相当于等待键盘输入;而向STDOUT或STDERR输出的内容都会出现在显示器上。这就有点儿象我们刚刚给出的那个汇编程序,在那个汇编程序中我们在输出数据时使用了一个特殊的句柄,结果导致了所有的文字都出现于显示器上而没有写入什么文件中。

  看来我们所使用的那个特殊句柄代表的是显示器而不是文件。我们所使用的DOS系统还有这样一个有趣的功能不知道你是否使用过,那就是重定向功能。如果在DOS状态下按下面这样的格式使用DIR命令,大家就会发现文件和设备确实具有某种不寻常的联系:

  本来会出现在显示器上的一行行文件名都跑到一个名叫FILE.LST的文件中去了。由此我们设想这样一个结论:我们通过调用DOS的文件句柄功能不仅可以操作文件,同样可以操作一些硬件设备。

  这个结论是完全正确的,事实上文件与设备本身就具有一些相似的特点:文件可以读入或写出,而硬件设备同样可以读入(键盘)和写出(显示器、打印机)。既然它们具有这样相同的特性,当然可以使用同样的形式来操作,这就是DOS为我们提供了那五个特殊句柄的原因。我们下面就来详细谈谈这五个特殊的句柄:

  表8-3列出了这五个句柄所代表的硬件设备,其中0、1、2三个句柄是我们最常用的。这五种设备在DOS启动之后就已经打开,所以我们可以直接使用这五个句柄而不必再编制代码将其打开。有关这五个特殊句柄还有一些更值得深思的地方,比如,我们能否使用3FH功能从句柄2所表示的设备中读入信息?能否使用40H功能向句柄3所表示的设备输出信息?我们能否用3EH功能关闭某个句柄所表示的设备?分析这样的问题也非难事,编个程序试一试即可。

  至此有关文件操作的几个重要功能--建立、打开、读写、关闭--我们都已经讨论,不是很全面,没有深入的地方还要大家自行研究。我们下面的任务就是来讨论文件句柄的一些辅助功能,以此做为这一内容的结束。

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