c++ - 打开/关闭 handle 时会发生什么？

Question

我学习了 C++。我对“处理”的概念感到困惑 这是我今天写的一个小片段:

    HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, 0, a valid pid);
    printf("%d", hProcess);

我发现每次输出都是“48”。这是有道理的，因为句柄是数组索引等资源的标识符。但即使我将 PROCESS_ALL_ACCESS 替换为其他标志，返回值仍然相同。打开句柄时到底发生了什么？操作系统如何知道句柄的访问权限？如果句柄是资源的标识符，为什么下面的代码不起作用？

    HANDLE hProces = 48;

此外，调用 CloseHandle(hProcess) 时发生了什么？为什么输出还是48？

    HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, 0, a valid pid);
    CloseHandle(hProcess);
    printf("%d\n", hProcess);

Answer 1

hProcess 只是一个关联进程的值。句柄本身由操作系统管理并与进程相关联。

What exactly happened when you open a handle?

OpenProcess 在操作系统的某些数据结构中创建一个条目，进行初始化，并将句柄 (48) 与该条目相关联。

How does the Operating System know the access right of a handle of a specific handle?

它将它们存储在一个单独的数据结构中，句柄引用该数据结构(例如，如果它是一个表，则句柄是该表的索引)。句柄的值独立于与其关联的访问权限。

If handles are identifiers of resources, why doesn't the following code work?

HANDLE hProces = 48;

因为操作系统还没有添加相应的条目，所以句柄48没有关联任何东西。

举个例子，如果你这样做了

HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, 0, a valid pid);
HANDLE alias = hProcess;

alias 将引用与 hProcess 相同的进程。

why is the output still 48?

CloseHandle 从数据结构中删除该条目并解除句柄与条目的关联。¹
打印 hProcess 是明确定义的。它只是一个值，未通过 CloseHandle 进行扩充。仅删除关联的条目，并删除该条目的句柄 (48) 的含义。

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我想你可以这样想象整个事情:有一个数据结构，它包含你的进程的数据，其中包含打开进程的数据。句柄是指向这些进程条目的“指针”。如果存在进程条目，则句柄指向某个众所周知的进程。但是，如果不是，则句柄不指向进程。就像指针一样:

char* ptr;
{
    char c = 'a'; /* similar to the call to OpenProcess itsself */
    ptr = &c;    /* similar to hProcess initialized with the return value
                  * of OpenProcess */
}    /* c goes out of scope, similar to CloseHandle */

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¹ 正如@IInspectable 在此答案的评论中所说，这实际上并不完全正确。操作系统为句柄维护一个计数器，它计算引用关联进程的实体数。 OpenProcess 和 CloseHandle 仅递增/递减该计数器，分别使句柄的多个“拥有者”成为可能。