QT获取Windows系统所有窗口句柄

句柄(Handle)是一个是用来标识对象或者项目的标识符,可以用来描述窗体、文件等,值得注意的是句柄不能是常量 。
Windows之所以要设立句柄,根本上源于内存管理机制的问题,即虚拟地址。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,因此系统用句柄来记载数据地址的变更。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。

#include <QDebug>
#include <windows.h>
#pragma comment(lib,"user32.lib")

/* 回调函数,用于捕获进程  */
BOOL MyEnumProc(HWND hwnd, LPARAM param)
{
    LPWSTR lpString = (LPWSTR)malloc(sizeof(WCHAR) * MAX_PATH);

    if (IsWindow(hwnd) &&
        IsWindowEnabled(hwnd) &&
        IsWindowVisible(hwnd))
    {
        if (GetWindowTextW(hwnd, lpString, MAX_PATH) > 0) {
           qDebug() << QString::fromStdWString(lpString); // 打印出有标题的窗口
        }
    }

    free(lpString);

    return TRUE;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    /* 枚举窗口的所有进程 */
    EnumWindows(MyEnumProc, 0);
    return 0;
}

句柄详解,什么是句柄?句柄有什么用?

这里需要说明:

1.这里将句柄所能标识的所有东西(如窗口、文件、画笔等)统称为“对象”。

2.图中一个小横框表示一定大小的内存区域,并不代表一个字节,如标有0X00000AC6的横框表示4个字节。

3.图解的目的是为了直观易懂,所以不一定与源码完全对应,会有一定的简化。

让我们先看图,再解释。

其中,图1是程序运行到某时刻时的内存快照,图2是程序往后运行到另一时刻时的内存快照。红色部分标出了两次的变化。

简单解释:

      Windows是一个以虚拟内存为基础的操作系统,很多时候,进程的代码和数据并不全部装入内存,进程的某一段装入内存后,还可能被换出到外存,当再次需要时,再装入内存。两次装入的地址绝大多数情况下是不一样的。也就是说,同一对象在内存中的地址会变化。(对于虚拟内存不是很了解的读者,可以参考有关操作系统方面的书籍)那么,程序怎么才能准确地访问到对象呢?为了解决这个问题,Windows引入了句柄。

      系统为每个进程在内存中分配一定的区域,用来存放各个句柄,即一个个32位无符号整型值(32位操作系统中)。每个32位无符号整型值相当于一个指针,指向内存中的另一个区域(我们不妨称之为区域A)。而区域A中存放的正是对象在内存中的地址。当对象在内存中的位置发生变化时,区域A的值被更新,变为当前时刻对象在内存中的地址,而在这个过程中,区域A的位置以及对应句柄的值是不发生变化的。这种机制,用一种形象的说法可以表述为:有一个固定的地址(句柄),指向一个固定的位置(区域A),而区域A中的值可以动态地变化,它时刻记录着当前时刻对象在内存中的地址。这样,无论对象的位置在内存中如何变化,只要我们掌握了句柄的值,就可以找到区域A,进而找到该对象。而句柄的值在程序本次运行期间是绝对不变的,我们(即系统)当然可以掌握它。这就是以不变应万变,按图索骥,顺藤摸瓜。

      所以,我们可以这样理解Windows句柄:

      数值上,是一个32位无符号整型值(32位系统下);逻辑上,相当于指针的指针;形象理解上,是Windows中各个对象的一个唯一的、固定不变的ID;作用上,Windows使用句柄来标识诸如窗口、位图、画笔等对象,并通过句柄找到这些对象。

下面,关于句柄,再交代一些关键性细节:

1.所谓“唯一”、“不变”是指在程序的一次运行中。如果本次运行完,关闭程序,再次启动程序运行,那么这次运行中,同一对象的句柄的值和上次运行时比较,一般是不一样的。

  其实这理解起来也很自然,所谓“一把归一把,这把是这把,那把是那把,两者不相干”(“把”是形象的说法,就像打牌一样,这里指程序的一次运行)。

2.句柄是对象生成时系统指定的,属性是只读的,程序员不能修改句柄。

3.不同的系统中,句柄的大小(字节数)是不同的,可以使用sizeof()来计算句柄的大小。

4.通过句柄,程序员只能调用系统提供的服务(即API调用),不能像使用指针那样,做其它的事。

写在后面:

到此为止,有关Windows句柄就简单介绍到这里。需要说明的是,本文是面向初学者的,旨在让读者对句柄有一个完整而清晰的认知,既要避免知其然而不知其所以然的茫然困惑,又要避免深入源码的艰难晦涩。因此,本文并不能做到绝对的直达本质,同时也可能在个别细节上与真实情况稍有出入,但在下认为这并不贻害初学者对句柄的认识。因为对某一知识的认知,从几乎一无所知或是一知半解到“精通”,往往需要更多新知识的补充,短时间内很难达到,在不影响知识的使用的前提下,先把握整体,在逐步深入细节,不失为一个明智的选择。想进一步深入理解Windows句柄的读者,可以看在下的下一篇文章《源码剖析——深入Windows句柄本质》。

作者:

喜欢围棋和编程。

 
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