进程
程序是计算机指令的集合,它以文件的形式存储在磁盘上。
进程通常上被定义为一个正在运行的程序的实例,是一个程序在其自身的地址空间中的一次执行活动,一个程序可以对应多个进程。
进程是资源申请,高度和独立运行的单位,因此,它使用系统中的运行资源,而程序不能申请使用系统资源,不能被系统高度也不能作为独立运行的单位,因此它不占系统运行资源。
进程的组成
- 操作系统用来管理进行的内核对象
内核对象也是系统用来存放关于进程的统计信息的地方,内核对象是操作系统内部分配的一个内在块,该内存块是一种数据结构,其成员负责维护该对象的各种信息。
- 地址空间
它包含所有可执行模块或DLL模块的代码和数据,另外,它也包含动态内存分配的地址空间,例如线程的栈和堆分配空间。
- 进程从来不执行任何东西,它只是纯粹的容器,或说是线程的执行环境。
若要使它完成某项操作,它必须拥有一个在它环境中运行的的线程,次线程负责执行包含在进程的地址空间中的代码,也就是,真正完成代码执行的线程。
子进程
子进程还是一个进程,指的是由另一个进程(对应称之为父进程)所创建的进程。
单任务的同步机制——线程、子进程都可以实现。
需要保护地址空间。
子进程的线程既可以在父进程终止之后执行代码,也可以在父进程运行的过程中执行代码。
创建进程
CreateProcessW
代码语言:javascript复制CreateProcess函数
CreateProcessW(
_In_opt_ LPCWSTR lpApplicationName,// 该字符串可以指定要执行的模块的完整路径和文件名
_Inout_opt_ LPWSTR lpCommandLine, //命令行
_In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes,
//该 结构确定子进程是否可以继承返回到新进程对象的句柄。如果//lpProcessAttributes为NULL,则不能继承该句柄
_In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
//该结构确定子进程是否可以继承返回到新线程对象的句柄。如果//lpThreadAttributes为NULL,则不能继承该句柄
_In_ BOOL bInheritHandles,
//如果此参数为TRUE,则新进程将继承调用进程中的每个可继承句柄。如果参//数为FALSE,则不会继承句柄。请注意,继承的句柄与原始句柄具有相同的值和//访问权限
_In_ DWORD dwCreationFlags,// 控制优先级类别和流程创建的标志 CREATE_NEW_CONSOLE
_In_opt_ LPVOID lpEnvironment,// 指向新进程的环境块的指针。如果此参数为//NULL,则新进程将使用调用进程的环境
//
_In_opt_ LPCWSTR lpCurrentDirectory,// 进程当前目录的完整路径
_In_ LPSTARTUPINFOW lpStartupInfo, //设置扩展属性
_Out_ LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation // 该结构接收有关新进程的标识//信息
);
示例:创建一个用firefox打开bing的进程。
代码语言:javascript复制#include<stdio.h>
#include<tchar.h>
#include<windows.h>
void RunExe()
{
//TCHAR szApplicationName[] = _T("D:\Mozilla Firefox\firefox.exe");
TCHAR szlpCommandLine[] = _T(""D:\Mozilla Firefox\firefox.exe"https://cn.bing.com/");
STARTUPINFO strStartupInfo;
memset(&strStartupInfo,0,sizeof(strStartupInfo));
strStartupInfo.cb = sizeof(strStartupInfo);
PROCESS_INFORMATION szProcessInformation;
memset(&szProcessInformation,0,sizeof(szProcessInformation));
int iRet = CreateProcess(NULL, szlpCommandLine, NULL, NULL, false,CREATE_NEW_CONSOLE,NULL,NULL,&strStartupInfo,&szProcessInformation);
if (iRet)
{
//创建成功
WaitForSingleObject(szProcessInformation.hProcess,3000);
CloseHandle(szProcessInformation.hProcess);
CloseHandle(szProcessInformation.hThread);
szProcessInformation.dwProcessId = 0;
szProcessInformation.dwThreadId = 0;
szProcessInformation.hThread = 0;
szProcessInformation.hProcess = 0;
printf_s("Success iRet = %dn",iRet);
}
else
{
printf_s("Create Failed iRet = %d,errorcode =%dn",iRet,GetLastError());
}
}
int main(void)
{
printf("testn");
RunExe();
system("pause");
return 0;
}
进程间的通信方式
- socket编程——IP和端口
- 剪贴板——剪贴板的内核对象
- 邮槽——邮槽的内核对象
- 匿名管道——内核对象
- 命名管道——内核对象
- Copy_data findwindows wm_copydata——消息sendmessage
剪贴板
系统维护管理的一块内存区域。
原理:当一个进程在复制数据时,是将数据放到内存区域中,当另一个进程在粘贴数据时,从该内存区域取出数据,显示到窗口上面。
示例:
代码语言:javascript复制void CClipboardDlg::OnBnClickedButton2()//发送
{
// 1 打开剪切板
if (OpenClipboard())
{
//2 清空剪切板
EmptyClipboard();
char* szSendBuf;
//3 获取编辑框的内容
CStringW strSendW;
GetDlgItemText(IDC_EDIT_SEND, strSendW);
CStringA strSend = (CStringA)strSendW;
//4 分配一个内存对象,内存对象的句柄就是hClip
HANDLE hClip = GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE, strSend.GetLength() 1);
//5 将剪切板句柄加锁
szSendBuf = (char*)GlobalLock(hClip);
strcpy(szSendBuf, strSend);
TRACE("szSendBuf = %s", szSendBuf);
GlobalUnlock(hClip);
//6 将数据放入剪切板
SetClipboardData(CF_TEXT, hClip);
//关闭剪切板
CloseClipboard();
}
}
void CClipboardDlg::OnBnClickedButton3()//接收
{
if (OpenClipboard())
{
//确认剪切板是否可用
if (IsClipboardFormatAvailable(CF_TEXT))
{
HANDLE hClip;
char* pBuf;
//向剪切板要数据
hClip = GetClipboardData(CF_TEXT);
pBuf = (char*)GlobalLock(hClip);
USES_CONVERSION;
LPCWSTR strBuf = A2W(pBuf);
GlobalUnlock(hClip);
SetDlgItemText(IDC_EDIT_RECV, strBuf);
}
CloseClipboard();
}
}
邮槽
使用邮槽通信的进程分为服务端和客户端。邮槽有服务端创建,在创建时需要指定邮槽名,创建之后服务端得到邮槽的句柄 。在邮槽创建后,客户端可以通过邮槽名的打开邮槽,在获得句柄后可以向邮槽写入消息。
邮槽通信是单向的,只有服务端才能从邮槽中读取消息,客户端只能写入消息。消息是先入先出的。客户端先写入的消息在服务端先被读取。
通过邮槽通信的数据可以是任意格式的,但是一条消息不能大于424字节。
邮槽除了在本机内进程进程间通信外,在主机间也可以通信。在主机间进程邮槽通信时,数据通过网络传播时使用的是数据包协议(UDP),所以是一种不可靠通信。通过网络进程邮槽通信时,客户端必须知道服务端的主机名或域名。
示例:
服务端
代码语言:javascript复制void CChildView::OnSlot()
{
// "\\.\mailslot\Mymailslot \.mailslotMymailslot
// 1 创建一个邮槽
LPCTSTR szSlotName = TEXT("\\.\mailslot\Mymailslot");
HANDLE hSlot = CreateMailslot(szSlotName,
0, // no maximum message size
MAILSLOT_WAIT_FOREVER, // no time-out for operations
NULL); // default security
if (hSlot == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
TRACE("CreateMailslot failed with %dn", GetLastError());
return;
}
// 2 读取数据
char szBuf[100] = { 0 };
DWORD dwRead;
TRACE("Begin ReadFile");
if (!ReadFile(hSlot, szBuf, 100, &dwRead, NULL))
{
MessageBox(_T("读取数据失败"));
CloseHandle(hSlot);
return;
}
TRACE("End ReadFile");
MessageBox((CStringW)szBuf);
CloseHandle(hSlot);
}
客户端
代码语言:javascript复制void CChildView::OnSend()
{
//创建一个文件句柄
LPCTSTR szSlotName = TEXT("\\.\mailslot\Mymailslot");
HANDLE hMailSlot = CreateFile(szSlotName,FILE_GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
if (hMailSlot == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
TRACE("CreateMail fail with %dn",GetLastError());
return;
}
//写入数据
char szBuf[] = "ZYX is handsome";
DWORD dwWrite;
if (!WriteFile(hMailSlot,szBuf,strlen(szBuf) 1,&dwWrite,NULL))
{
MessageBox(_T("写入数据失败"));
CloseHandle(hMailSlot);
return;
}
CloseHandle(hMailSlot);
}
匿名管道
匿名管道是一个没有命名的单向管道,本质上就是一个共享的内存,抽象成是管道。
通常用来在父进程和子进程之间通信。只能实现本地两个进程之间的通信。不能实现网络通信。
优点是效率高,原理本质上就是共享内存。
CreatePipe
代码语言:javascript复制CreatePipe(
_Out_ PHANDLE hReadPipe, //该变量接收管道的读取句柄
_Out_ PHANDLE hWritePipe,// 该变量接收管道的写句柄
_In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpPipeAttributes,//安全属性NULL-句柄是否能被子进程继承
_In_ DWORD nSize //管道缓冲区的大小 0 :默认缓冲区大小
);
命名管道
与Socket相似,支持网络之间进程的通信。
CreateNamePipe
代码语言:javascript复制HANDLE CreateNamedPipeA(
LPCSTR lpName, // .pipe<i>pipename
DWORD dwOpenMode,
DWORD dwPipeMode,
DWORD nMaxInstances,
DWORD nOutBufferSize,
DWORD nInBufferSize,
DWORD nDefaultTimeOut,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes
);
ConnectNamePipe
代码语言:javascript复制BOOL ConnectNamedPipe(
HANDLE hNamedPipe,
LPOVERLAPPED lpOverlapped
);
示例: 服务端
代码语言:javascript复制void CChildView::OnCreateNamePipe()
{
//1创建一个命名管道
LPCTSTR szhPipeName = TEXT("\\.\pipe\mypipe");
hNamedPipe = CreateNamedPipe(szhPipeName, PIPE_ACCESS_DUPLEX | FILE_FLAG_OVERLAPPED, PIPE_TYPE_BYTE, 1, 1024, 1024, 0, NULL);
if (hNamedPipe == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
TRACE("CreateNamedPipe failed with %dn", GetLastError());
MessageBox(_T("创建命名管道失败"));
return;
}
//2等待客户端的连接
HANDLE hEvent = CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
if (hEvent == NULL)
{
MessageBox(_T("创建事件失败"));
CloseHandle(hNamedPipe);
hNamedPipe = NULL;
return;
}
OVERLAPPED ovlap;
ZeroMemory(&ovlap,sizeof(OVERLAPPED));
ovlap.hEvent = hEvent;
if (!ConnectNamedPipe(hNamedPipe, &ovlap))
{
if(GetLastError() != ERROR_IO_PENDING)
{
MessageBox(_T("等待客户端连接失败"));
CloseHandle(hNamedPipe);
CloseHandle(hEvent);
hNamedPipe = NULL;
hEvent = NULL;
return;
}
}
if (WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE) == WAIT_FAILED)
{
MessageBox(_T("等待对象失败"));
CloseHandle(hNamedPipe);
CloseHandle(hEvent);
hNamedPipe = NULL;
hEvent = NULL;
return;
}
}
void CChildView::OnSreadNamePipe()
{
//读取数据
char szBuf[100] = { 0 };
DWORD dwRead;
if (!ReadFile(hNamedPipe, szBuf, 100, &dwRead, NULL))
{
MessageBox(_T("读取数据失败"));
return;
}
MessageBox((CStringW)szBuf);
}
void CChildView::OnSwriteNamePipe()
{
//写入数据
char szBuf[] = "ZYX is handsome Server";
DWORD dwWrite;
if (!WriteFile(hNamedPipe, szBuf, strlen(szBuf) 1, &dwWrite, NULL))
{
MessageBox(_T("写入数据失败"));
return;
}
}
客户端
代码语言:javascript复制void CChildView::OnConNamePipe()
{
LPCTSTR szNamePipeName = TEXT("\\.\pipe\mypipe");
if (WaitNamedPipe(szNamePipeName, NMPWAIT_WAIT_FOREVER) == 0)
{
MessageBox(_T("当前没有可以利用的管道"));
return;
}
hNamedPipe = CreateFile(szNamePipeName,GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
if (hNamedPipe == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
MessageBox(_T("打开命名管道失败!"));
hNamedPipe = NULL;
return;
}
}
void CChildView::OnReadNamePipe()
{
//读取数据
char szBuf[100] = { 0 };
DWORD dwRead;
if (!ReadFile(hNamedPipe, szBuf, 100, &dwRead, NULL))
{
MessageBox(_T("读取数据失败"));
return;
}
MessageBox((CStringW)szBuf);
}
void CChildView::OnWriteNamePipe()
{
// TODO: 在此添加命令处理程序代码
//写入数据
char szBuf[] = "ZYX is handsome Client";
DWORD dwWrite;
if (!WriteFile(hNamedPipe, szBuf, strlen(szBuf) 1, &dwWrite, NULL))
{
MessageBox(_T("写入数据失败"));
CloseHandle(hNamedPipe);
return;
}
CloseHandle(hNamedPipe);
}
WM_COPYDATA
利用WM_COPYDATA这个消息进行通信。
是最常用、最灵活的进程间通信方式。
一个应用程序发送WM_COPYDATA消息以将数据传递给另一个应用程序。
SPY 专门够用来查找窗口句柄。
要给进程发送数据,首先要拿到该窗口的句柄,也就是要拿到标题(因为句柄有可能会发生变化)。
发送端:
代码语言:javascript复制void CWMCOPYDATASENDDlg::OnBnClickedSend()
{
//必须要知道接收端的标题 句柄 spy工具
CString strWindowTitle = _T("MFCRecv");
CString strDataToSend = _T("Hello");
//获取句柄
HWND hRecvWnd = ::FindWindow(NULL, strWindowTitle.GetBuffer(0));
if (hRecvWnd != NULL && ::IsWindow(hRecvWnd))
{
//数据的封装
COPYDATASTRUCT cpd;
cpd.dwData = 0;
cpd.cbData = strDataToSend.GetLength()*sizeof(TCHAR);
cpd.lpData = (PVOID)strDataToSend.GetBuffer(0);
::SendMessage(hRecvWnd,WM_COPYDATA,(WPARAM)(AfxGetApp()->m_pMainWnd),(LPARAM)&cpd);
}
strDataToSend.ReleaseBuffer();
}
接收端:
代码语言:javascript复制BOOL CWMCOPYDATADlg::OnCopyData(CWnd* pWnd, COPYDATASTRUCT* pCopyDataStruct)
{
//消息响应函数
//解析数据
LPCTSTR szText = (LPCTSTR)(pCopyDataStruct->lpData);
DWORD dwLength = pCopyDataStruct->cbData;
TCHAR szRecvText[1024] = { 0 };
memcpy(szRecvText,szText,dwLength);
MessageBox(szRecvText, _T("Bingo"), MB_OK);
return CDialogEx::OnCopyData(pWnd, pCopyDataStruct);
}
比较&总结
- 剪贴板比较简单,剪贴板和匿名管道只能实现同一机器的两个进程通信。而不能实现网络进程之间的通信。
- 邮槽是基于广播的,可以一对多发送。但只能一个发送,一个接收(单向)。
- 命名管道和邮槽可以进程网络通信。命名管道只能是点对点的单一通信。
- 邮槽的缺点就是传输的数据量很小,424字节以下。
- WM_COPYDATA封装数据非常方便,如果数据量较大,建议使用命名管道。