一般全局變量應該用比較長,詳細的名稱,而本地變量則簡單明了為宜。
GetSystemMetrics可以獲得很多系統(tǒng)信息。
#i nclude <>先搜索/I編譯選項的路徑,然后搜索環(huán)境變量INCLUDE,""先搜索父文件的路徑,然后才是前面兩個路徑。
用C設計一個動態(tài)增長的數(shù)組,需要用到MALLOC和REALLOC,對與同一個指針,如果內(nèi)存不夠存儲數(shù)據(jù),就用REALLOC重新分配多一倍的內(nèi)存。并且返回的指針不能直接給原來的指針,因為如果分配失敗,那么原來的數(shù)據(jù)就會丟失。
傳遞函數(shù)地址作為參數(shù)
首先定義以函數(shù)地址作為參數(shù)的函數(shù)
fun1(返回類型(*fun2)(參數(shù)))
{
...=(*fun2)(參數(shù));
}
fun2正常定義
調(diào)用的時候 fun1(函數(shù)名);
int fun2(int n)
{
return n+1;
}
int fun1(int n,int(*f)(int b))
{
return (*f)(n);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
int a(B),b;
b=fun1(a,fun2);
cout<<b;
return 0;
}
實現(xiàn)散列表:使用一個散列函數(shù),將項散列到一個數(shù)組里面,每個數(shù)組元素是一個鏈表,記錄這個散列值的所有項。
CMemoryState 類可用于檢查內(nèi)存泄露。
構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)都沒有返回值
類的成員缺省是私有的.
如果定義了構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù),必須將它們設置為PUBLIC,否則無法訪問.
(事實上也可以是private,但只能訪問類的靜態(tài)成員,這時不能生成對象,如果要生成對象,需要一定的技巧)
重載依靠參數(shù)不同而不是返回值的不同,因為我們可以在調(diào)用函數(shù)的時候忽略返回值,這個時候編譯器無法確定該調(diào)用那個函數(shù).
構(gòu)造函數(shù)可以根據(jù)參數(shù)類型不同區(qū)分,也可以根據(jù)參數(shù)個數(shù)不同區(qū)分,但如果一個構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)有缺省值而且前面的參數(shù)與其它構(gòu)造函數(shù)相同,那么如果在調(diào)用的時候用到了缺省值,編譯器無法分辨該調(diào)用那個函數(shù),會報錯.
可以在定義函數(shù)的時候,讓某個參數(shù)只有類型名而沒有標識符,這樣做的目的是為了將來可能需要插入一個參數(shù),在調(diào)用的時候隨便給這個位置一個值就可以了.
int temp(int a,int,int b)
{}
~按位求反
const 存放在符號表里,不會被分配內(nèi)存.如果使用&符號,就會強迫編譯器為常量分配地址,const數(shù)組也會被分配內(nèi)存.
const int* p;int const* p;指向常量的指針,它的內(nèi)容(*p)不能被改變,也不能將它的值賦int * const p,常指針,值不變。給非常量指針。
對臨時對象要使用常值引用接收,因為臨時對象是常量。
對于const成員變量,必須在構(gòu)造函數(shù)前(構(gòu)造函數(shù)初始化表)對它賦初值(莄onst也可以在這里賦值,但沒有必要,可以轉(zhuǎn)到構(gòu)造函數(shù)體內(nèi),雖然在初始化表里效率更高)。任何類型的成員變量都不能在聲明的時候賦值。
類中的常量const是對某個具體對象而言的,如果需要對整個類的常值,使用enum.
char *p="123456";
cout<<*p++<<*p++;
*p=3;
char *t;
t=p;
輸出結(jié)果為:21,因為求值順序是從右到左,第三個語句是錯的,*p的內(nèi)存是不可寫的,似乎p應該為一個常量指針,但確實可以將p賦給一個非常指針,語句5不報錯.
如果成員函數(shù)被聲明為const,那么其中不能含有改變成員變量值的語句(但可以改變被mutable修飾的成員變量)),也不能調(diào)用非const成員函數(shù),如果對象被聲明為const,那么它只能調(diào)用const成員函數(shù).
volatile的用法同const,甚至可以使用const volatile做修飾沒,volatile標識數(shù)據(jù)可能被別的進程改變,因此有必要在每次使用的時候重讀這個數(shù)據(jù),這在優(yōu)化期間特別重要,防止編譯器做一些假設.
給宏的參數(shù)最好是簡單變量,如果不是,如a++,那么變量在宏中出現(xiàn)幾次,a就會被加多少次。最好不用宏做類似函數(shù)的事情,在類中,用內(nèi)聯(lián)函數(shù)代替宏,一樣可以得到高效率。
在類中定義的函數(shù)自動成為內(nèi)聯(lián)函數(shù),在類外,使用inline關(guān)鍵字。
不應該使用public成員變量,而是應該使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)存取這些變量,使用重載可以只用一個函數(shù)名字完成存取。
一個程序的所有文件,所有的名字(不在函數(shù)或類中)缺省都是外部連接,這意味著不同文件中相同的名字(不在函數(shù)或類中)會引起沖突,如果對這些名字用static修飾,就會變成內(nèi)部連接,名字僅在編譯單元內(nèi)可見。extern是static的反義詞,表示外部連接,同缺省的意義相同。兩種連接的名字都會存儲在靜態(tài)存儲區(qū)。
一旦用于修飾局部變量,static就不再表示可見性,而只改變變量的存貯類型。
register表示希望這個變量被放在寄存器里,因為它經(jīng)常被用到,應該避免使用這個關(guān)鍵字,因為這方面通常機器比人更擅長。
類中的static變量(包括用static修飾的const)必須在類和函數(shù)外的全局位置初始化,初始化的語法是:static 類型 類::變量名=值;
存在嵌套類和局部類:類中定義的類和函數(shù)中定義的類,后者不能有靜態(tài)成員變量(顯然,沒有辦法初始化這種static變量).
調(diào)用c庫,在聲明的時候要使用extern "C" 函數(shù)聲明,指明這是一個c連接.因為c++同c的編譯器不同,會為函數(shù)產(chǎn)生不同的內(nèi)部名,按照c++的方式連接c函數(shù),會找不到庫中的函數(shù)體.當然,通常情況下庫的開發(fā)上已經(jīng)為我們做好了這些.
引用必須被初始化,且引用的對象不能改變.不能引用null.
int f(const int&)
上面是一個常量引用,使用常量引用是為了保證外部變量不被修改,另外,如果傳入的是常量或者臨時對象,不使用常量引用的參數(shù)將出錯.因為二者都是常量.
無返回值的函數(shù)是void類型.
void inf(int*&i){i++;} 調(diào)用:int *i=0; inf(i);
上面的函數(shù)是以指針引用做參數(shù),改變指針的值.還可以使用指向指針的指針,要麻煩一些,不過表達更明確:void inf(int **i){(*i)++}; 調(diào)用時:int *i=0; inf(&i);
通過值傳遞給函數(shù),或者函數(shù)返回一個對象,是使用位拷貝建立對象,這種情況下編譯器會調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)(如果沒有編譯器會建立一個缺省的),但對象銷毀時會調(diào)用析構(gòu)函數(shù).
如果想禁止通過值傳遞某個對象,只要聲明一個私有的拷貝構(gòu)造函數(shù),此時編譯器認為用戶接管了這項工作,不會建立缺省的拷貝構(gòu)造函數(shù),而用戶建立的函數(shù)是私有的,沒法調(diào)用,編譯器就會報錯.
可以定義指向類的成員變量和成員函數(shù)的指針,程序不必使用函數(shù)的名字就可以調(diào)用它,想起了高通的CDMA程序框架.c++編程思想第10章。
一個指向函數(shù)的指針:
void inf(int *&i){i++;}
int main(int argc, char* argv[])
{
int *i=0;
cout<<i<<endl;
void (*pf)(int *&);
pf=&inf;
(*pf)(i);
cout<<i<<endl;
}
運算符重載
重載僅是對用戶類型的數(shù)據(jù)來說的,對內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型是不可以重載運算符的。
.和.*都不能重載.可以將運算符重載看作另外一種形式的函數(shù)調(diào)用,函數(shù)的名字是operator@,@代表運算符,參數(shù)的個數(shù)取決于兩個因素:
1 運算符是一元還是二元
2 運算符是全局函數(shù)(一元是一個參數(shù),二元是兩個參數(shù)),還是成員函數(shù)(一元沒有參數(shù),二元一個參數(shù)----對象變?yōu)樽髠?cè)參數(shù))
可以重載幾乎所有的運算符,但對于現(xiàn)在c中沒有意義的運算符是不能重載的,也不能改變運算符的參數(shù)個數(shù)和優(yōu)先級.
重載運算符的返回值:如果需要返回對象本身,根據(jù)需要返回
對象的指針或者引用,如果是返回臨時生成的對象,那么返回對象.
重載運算符的返回值是否常量:當返回的是一個臨時值得時候,如:%,&,>>,這些運算符得到的結(jié)果要賦給另外一個變量,這時返回值是const,如果返回值直接用于變量,如-=,+=,這是返回值不要加const.
函數(shù)返回對象的時候,返回一個臨時對象比新建一個對象在返回效率要高很多,因為這時調(diào)用的是普通構(gòu)造函數(shù)而不是拷貝構(gòu)造函數(shù),而且不需要調(diào)用析構(gòu)函數(shù),雖然新建一個對象再返回返回的也是一個臨時對象.
智能指針(smart pointer):對象,包容器,迭代器.
自動類型轉(zhuǎn)換:可以編程實現(xiàn)自動類型轉(zhuǎn)換.如需要從對象one到two,那么只需要為two定義一個以one&為參數(shù)的構(gòu)造函數(shù),當編譯器發(fā)現(xiàn)需要進行從對象one到two的轉(zhuǎn)換的時候,會自動檢查two的定義,找到這個構(gòu)造函數(shù),構(gòu)造一個two對象.如果需要顯式類型轉(zhuǎn)換,在構(gòu)造函數(shù)前加一個:explicit
還有一種自動類型轉(zhuǎn)換方法是:為需要轉(zhuǎn)換的對象重載一個運算符,運算符以要轉(zhuǎn)換到的對象的名字命名.無須聲明返回值.
operator one() const{ return one(x);}
不過并不提倡隱式類型轉(zhuǎn)換,這樣容易隱藏錯誤,也會降低調(diào)用時的效率.
使用全局重載運算符而不是成員運算符的好處是可以對左右操作書都自動作類型轉(zhuǎn)換,而成員運算符的操作數(shù)左側(cè)的必須是正確的對象
重載賦值操作符"=",返回可以是引用也可以是值,前者效率較高,但要記得此時返回的引用不能是屬于局部對象的.通常返回*this.
return String(s1+s2); 與String temp(s1+s2);return temp;的效率是不同的,后者要進行對象拷貝,而前者直接將臨時對象創(chuàng)建在函數(shù)的返回區(qū)。同時也更加簡潔。
函數(shù)中少用static變量。讓相同的輸入產(chǎn)生相同的輸出,這樣的代碼便于使用和維護。
對函數(shù)的參數(shù)和返回值的有效性進行檢查。
積極使用斷言(ASSERT),同時要加上注釋,防止將來忘記ASSERT的目的。
之所以有了指針還要引入引用,是為了對功能加以限制,防止發(fā)生意外,就像對參數(shù)加上const限定的目的一樣。
動態(tài)分配內(nèi)存的原則:
1 分配后要檢查是否分配成功,即if(p==NULL)
2 釋放內(nèi)存后要記得令p=NULL,防止產(chǎn)生野指針.野指針會讓我們在使用指針前的if(p==NULL)檢查形同虛設.
要申請一塊內(nèi)存復制數(shù)組char a[]的內(nèi)容,應該申請的內(nèi)存大小是sizeof(char)*(strlen(a)+1);
如果通過參數(shù)傳遞數(shù)組,數(shù)組名自動退化為一個指針.
main()
{
char a[100];
cout<<sizeof(a);
fun(a);
}
void fun(char a[100])
{
cout<<sizeof(a);
}
輸出100 4.
對內(nèi)存分配失敗進行處理有兩種方法:
1 if(p==NULL) 適用于內(nèi)存分配語句較少的情況
2 _set_new_handler _set_new_mode 適用于內(nèi)存分配語句較多的情況
unsigned與沒有unsigned 類型只是表示范圍不同,大小相同.
如果不給類定義拷貝構(gòu)造函數(shù)和賦值函數(shù),如果類中有指針變量,就會導致錯誤,如果指針指向動態(tài)內(nèi)存區(qū),那這塊內(nèi)存會丟失,而兩個指針相同一個塊內(nèi)存,導致其值無法判定,而且兩個函數(shù)的析構(gòu)函數(shù)會將這塊內(nèi)存釋放兩次,導致出錯。
String a("hello");
String b("world");
String c(a); //調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù),還可以寫成:String c=a;但風格較差。
c=a; //調(diào)用賦值函數(shù)(operator =) 賦值函數(shù)中注意先檢查自賦值。
在繼承當中,構(gòu)造函數(shù),析構(gòu)函數(shù),賦值函數(shù)都不能被繼承,在編寫子類時要注以下幾點:
1子類必須在構(gòu)造函數(shù)的初始化表調(diào)用基類的構(gòu)造函數(shù)。
2父類和子類的析構(gòu)函數(shù)都必須是virtual.//用于多態(tài)。
3子類賦值函數(shù)要調(diào)用父類的賦值函數(shù):Base::operater=(other);
對函數(shù)參數(shù)和返回值進行const限定僅對指針和引用有意義,對值傳遞沒有意義,對輸出參數(shù)一定不要用const,不然無法輸出參數(shù)。
重載new和delete的原因有兩個:需要反復分配內(nèi)存,需要親自做這個工作提高效率,還有就是減少內(nèi)存碎片,比如可以首先使用靜態(tài)成員指針保留很大一塊內(nèi)存(在靜態(tài)存儲區(qū)),在其中完成內(nèi)存的分配,并自己標記分配和釋放,釋放的時候,只是標記內(nèi)存,而不free釋放。
重載的new和delete只完成內(nèi)存的分配和回收工作。new接受size_t函數(shù),完成內(nèi)存的分配,返回一個void*指針,delete接受一個void*指針,將它釋放。
注意重載new和delete有兩種不同的形式,一個用于每次創(chuàng)建一個對象,另一個用來創(chuàng)建一個對象數(shù)組,需要加上[]。如果重載了前者,那么在創(chuàng)建對象數(shù)組的時候,系統(tǒng)會調(diào)用全局的new和delete.
發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象,可以使用值為NULL的指針調(diào)用任意對象的成員函數(shù),只要先強制轉(zhuǎn)換到這個對象,并且調(diào)用的是純代碼。
成員對象的初始化可以和父類構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用并排放在初始化表。
在進入構(gòu)造函數(shù)的左括號前,所有的成員變量都必須被初始化。
構(gòu)造函數(shù),析構(gòu)函數(shù),賦值運算賦不被繼承。
類的友元能夠訪問其private,protected成員,子類能訪問類的protected成員。
不要在析構(gòu)函數(shù)中拋出異常,因為異常處理函數(shù)在獲得異常后要調(diào)用析構(gòu)函數(shù)清理對象,此時再發(fā)生異常會導致程序無法再捕獲異常,只能終止(只能在自定義的set_terminate()中作最后的處理。)。
拷貝字符串的方法
char dest[sz];
memset(dest,0,sz);
strncpy(dest,source,sz-1);
這樣保證了不會超過緩沖區(qū)且結(jié)尾為'\0'.
異常處理函數(shù)會首先調(diào)用所有在try塊中創(chuàng)建了的對象的析構(gòu)函數(shù),然后執(zhí)行異常處理函數(shù),然后繼續(xù)運行后面的程序。但問題是,如果一個析構(gòu)函數(shù)出現(xiàn)了異常,在析構(gòu)函數(shù)中異常前創(chuàng)建的堆上的所有對象都無法調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)正常銷毀。方法是使用模板,并自初始化表創(chuàng)建這些模板對象。
set_unexpceted可以截獲沒有被函數(shù)異常規(guī)格說明包括得異常,還可以簡單的用一個throw;將這個異常作為已知異常再次拋出,如果有相應的catch語句,那么就可以捕獲這個異常。
拋出異常的子類,會被能夠捕獲其父類異常的處理器捕獲。這時會產(chǎn)生切片,即處理器收到的是一個父類,使用引用而不是傳遞值可以避免這個問題。
try
{
throw(except("got it"));
}
catch(except &t)
{
t.what();
}
運行時類形識別對void指針無效。
dynamic_cast<>用于向下映射。
base* b=new derived;
derived* d=dynamic_cast<derived*>b; 如果dynamic_cast失敗的話,將返回NULL,可以以此來試探著判斷指針b的類型。
RTTI還可以使用typeinfo().name()的方法返回對象id。typeinfo()返回typeinfo對象,使用前要包含頭文件typeinfo.h.
class B
class D:public B
B* p=new D;
B& r=*p;
typeid(p)==typeid(B*)
typeid(r)!==typeid(D)
typeid(*p)==typeid(D)
typeid(&r)==typeid(B*)
對引用的動態(tài)映射也要制定到一個引用上,如果失敗不是返回NULL,因為應用不許為空,而是產(chǎn)生一個異常,因此對引用的動態(tài)映射必須使用異常處理。
對空指針使用typeid()也會產(chǎn)生異常,可以在使用之前檢查指針是否為NULL來避免這個問題。
在對重繼承的情況下,傳統(tǒng)的強制類型轉(zhuǎn)換可能無法正常工作,但動態(tài)映射和typeid工作的很好。
要是動態(tài)類型類型轉(zhuǎn)換,需要基類包含virtual成員函數(shù),并且vc編譯器有/GR選項。經(jīng)過動態(tài)類型轉(zhuǎn)換,由父類轉(zhuǎn)換而來的子類指針可以調(diào)用子類中新添加而父類中沒有的方法。
static_cast 通常不是必需的,但它會讓類型轉(zhuǎn)換更加醒目。
const_cast用于將常量和volatile映射給普通指針。
reinterpret_cast是危險并且可移植性很差的轉(zhuǎn)換,它將對象看作二進制數(shù)進行轉(zhuǎn)換。最好不要使用。
C++中,將結(jié)構(gòu)名直接作為類型名使用,而不需要象c中那樣使用typedef struct 結(jié)構(gòu)名{} 類型名;
WINDOWS核心編程
內(nèi)核對象:每個內(nèi)核對象都是一個內(nèi)存塊,由內(nèi)核維護,進程在創(chuàng)建了一個內(nèi)核對象后獲得一個句柄,通常一個進程的句柄對另外一個進程是沒有意義的,但可以通過一定措施在進程間共享內(nèi)核對象。當進程終止后,它創(chuàng)建的內(nèi)核對象不一定消失,內(nèi)核維護每個內(nèi)核對象的引用計數(shù)。
GDI對象不是內(nèi)核對象,區(qū)分內(nèi)核對象和GDI對象的方法是內(nèi)核對象的創(chuàng)建函數(shù)的參數(shù)中有安全屬性,而GDI對象沒有。
內(nèi)核對象的安全屬性通常在創(chuàng)建服務器程序的時候用到,傳遞一個NULL可以獲得缺省的安全屬性。
當不再使用某個內(nèi)核對象的時候,可以使用BOOL CloseHandle(HANDLE)關(guān)閉句柄,系統(tǒng)會自動將內(nèi)核對象信息清除出進程的句柄表(此句柄表保存且僅保存該進程使用的所有內(nèi)核對象信息。),并自動為內(nèi)核對象的引用計數(shù)減一。如果忘記關(guān)閉句柄也不要緊,在進程推出后,系統(tǒng)會自動檢查進程的句柄表,清理沒有釋放的句柄,因此忘記關(guān)閉句不一定會造成內(nèi)存泄漏。
程序的進入點WinMain的第一個參數(shù)時進程的實例句柄,也是進程映射到虛擬地址空間的起始地址,vc++默認是0x00400000.可以用GetModuleHandle()得到這個值
PTSTR GetCommandLine()獲得命令行
PWSTR CommandLineToArgvW()分解命令行
每個進程都有一個與他相關(guān)的環(huán)境塊。
VarName1=VarValue1\0
VarName2=VarValue2\0
...............
\0
GetEnvironmentVariable() //獲得環(huán)境變量值
ExpandEnvironmentStrings()//展開%包裹的環(huán)境變量值
SetEnvironmentVariable() //設定環(huán)境變量
進程的親緣性:進程的線程被強迫再CPU的子集上運行。
子進程默認繼承父進程的錯誤標志。
SetErrorMode(UINT) //設定錯誤模式
進程維護當前驅(qū)動器和目錄信息
GetCurrentDirectory()
SetCurrentDirectory()
獲得系統(tǒng)版本:
GetVersion()
GetVersionEx()
VeryfyVersionInfo()
GetExitCodeProcess(),對于還在運行的進程,可以得到0x103(STILL_ACTIVE),對于終止的進程,如果還沒有CloseHandle(pi.hProcess),可以得到它的退出碼,否則得到的是亂碼。
windows2000支持作業(yè)管理, 通過將進程加入作業(yè),可以對進程的運行權(quán)限,使用的資源進行限制。方法如下:
HANDLE hjob=CreateJobObject(NULL,NULL);//創(chuàng)建一個作業(yè)對象。
SetInformationJobObject();//設定作業(yè)對象的參數(shù),包括對進程的各種限制。
CreateProcess(NULL,"CMD",NULL,NULL,FALSE,CREATE_SUSPENDED,NULL,NULL,&si,&pi);//創(chuàng)建新進程。
AssignProcessToJobObject(hjob,pi.hProcess); //將進程加入作業(yè)。可加入多個。
ResumeThread(pi.hThread);
CloseHandle(pi.hThread);
HANDLE h[2];
h[0]=pi.hProcess;
h[1]=hjob;
DWORD dw=WaitForMultipleObject(2,h,false,INFINITE);
switch(dw-WAIT_OBJECT_0)
case 0://the process has terminated..
case 1://all of the job's allotted cpu time was used.
}
CloseHandle(pi.hProcess);
CloseHandle(hjob);
終止作業(yè)中所有進程的運行
TerminateJobObject(hjob,UINT uExitCode)
查詢作業(yè)統(tǒng)計信息
QueryInformationJobObject();
監(jiān)視作業(yè)的運行:
JOBOBJECT_ASSOCIATE_COMPLETION_PORT joacp;//創(chuàng)建一個I/O完成端口對象
SetInformationJobObject(hjob.JobObjectAssociateCompletionPortInformation,&joacp,sizeof(joacp)
//將作業(yè)同完成端口對相關(guān)聯(lián)。
GetQueuedCompletionStatus() //監(jiān)控I/O端口。
進程由兩部分組成:進程內(nèi)核對象, 地址空間。進程是不活潑的,它的執(zhí)行依賴于線程。
線程由兩部分組成:線程內(nèi)核對象,線程堆棧。
創(chuàng)建新線程:
DWORD WINAPI FUNC(PVOID pvParam)
int Param;
DWORD dwThreadID;
CreateThread(NULL,0,FUNC,(PVOID)&Param,0,&dwThreadID);
檢查線程是否退出:
BOOL GetExitCodeThread(HANDLE hThread,PDWORD pdwExitCode);//如果還未終止,得到0x103.
獲得偽句柄:
GetCurrentProcess()
GetCurrentThread()
獲得運行時間:
GetProcessTimes()
GetThreadTimes()
線程或進程的偽句柄轉(zhuǎn)化為實句柄:
DuplicatgeHandle();//此函數(shù)會增加內(nèi)核對象的引用計數(shù)。
偽句柄用于本線程,獲得這個句并不會影響內(nèi)核對象的計數(shù),而實句柄用于傳遞給子進程。
線程的暫停和運行:
ResumeThread(HANDLE)
SuspendThread(HANDLE) //使用此函數(shù)要小心死鎖。
線程休眠:
Sleep(DWORD dwMilliseconds);
自動退出當前時間片:
SwitchtoThread();
可以獲得和修改線程的上下文,使用之前要SuspendThread()
GetThreadContext()
SetThreadContext()
改變進程的優(yōu)先級://記住進程是不可以調(diào)度的,調(diào)度的單位是線程。
BOOL SetPriorityClass();
DWORD GetPriorityClass();
設定線程的相對優(yōu)先級:
int GetThreadPriority(HANDLE hThread);
BOOL SetThreadPriority(Handle hThread,int nPriority);
Microsoft保留了隨時修改調(diào)度算法的權(quán)利,因此使用相對優(yōu)先級,可以保證程序在將來的系統(tǒng)上也可以正常運行。
結(jié)合進程優(yōu)先級和線程的相對優(yōu)先級,就可以得到線程的基本優(yōu)先級。線程的當前優(yōu)先級不可以低于基本優(yōu)先級,
也就是說,系統(tǒng)會提高線程的優(yōu)先級,并隨著執(zhí)行時間片的流逝降低優(yōu)先級,但降到基本優(yōu)先級后就不再降了。
優(yōu)先級0-15成為動態(tài)優(yōu)先級范圍,高于15是實時范圍,系統(tǒng)不會調(diào)度實時范圍線程的優(yōu)先級,也不會把動態(tài)優(yōu)先級范圍的
線程提高到15以上。
親緣性是對多處理器系統(tǒng)來說的,為了能利用保留在cpu高速緩存和NUMA(非統(tǒng)一內(nèi)存訪問)結(jié)構(gòu)計算機本插件板上內(nèi)存中的數(shù)據(jù),系統(tǒng)盡量線程上次運行使用的CPU來運行線程,包括軟親緣性(WIN2000默認)和硬親緣性(用戶可以選擇CPU)
相關(guān)的函數(shù)有:
BOOL SetProcessAffinityMask(HANDLE hProcess,DWORD_PTR dwProcessAffinityMask);
BOOL GetProcessAffinityMask(Handle hProcess,PDWORD_PTR pdwProcessAffinityMask,PDWORD_PTR pdwSystemAffinityMask);
DWORD_PTR SetThreadAffinityMask(HANDLE hThread,DWORD_PTR dwThreadAffinityMask);
DWORD_PTR SetThreadIdealProcessor(HANDLE hThread,DWORD dwIdealProcessor);
臨界區(qū)保證其中的資源(通常是各種共享變量)被原子的訪問,當進入臨界區(qū)后,其他訪問這些資源的線程將不會被調(diào)度。
線程同步包括用戶方式和內(nèi)核方式,用戶方式包括原子操作和臨界區(qū),它的特點是速度快,但功能有限。內(nèi)核方式利用內(nèi)核對象的通知狀態(tài)來同步線程,由于需要由用戶方式切換到內(nèi)核方式(這種切換很廢時間),且系統(tǒng)要進行很多操作,效率較低,但功能強大(能夠設定超時值等,可以同步多個進程的線程)。
內(nèi)核方式同步的原理:線程使自己進入休眠狀態(tài),等待內(nèi)核對象由未通知狀態(tài)變?yōu)橐淹ㄖ獱顟B(tài)。
可處于未通知狀態(tài)變和已通知狀態(tài)的內(nèi)核對象:進程,線程,作業(yè),文件修改通知,時間,可等待定時器,文件,控制臺輸入,信號量,互斥體。
進程和線程在建立時處于未通知狀態(tài),在退出時變?yōu)橐淹ㄖ獱顟B(tài)。
等待函數(shù):
DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hObject,DWORD dwMilliseconds);
DWORD WaitForMultipleObject(DWORD dwCount,CONST HANDLE* phObjects,BOOL fWaitALL,DWORD dwMilliseconds);其中,
0<dwCount<WAIT_OBJECTS(windows頭文件中定義為64),如果設定fWaitALl為TRUE,那么函數(shù)會知道左右對象變?yōu)橐淹ㄖ獱顟B(tài)才會返回,如果傳遞FALSE,那么只要有一個對象變?yōu)橐淹ㄖ獱顟B(tài),函數(shù)就會返回。
返回值的含義:
HANDLE h[3];
h[0]=hProcess1;
h[1]=hProcess2;
h[2]=hProcess3;
DWORD dw=WaitForMultipleObject(3,h,FALSE,5000);
switch(dw)
{
case WAIT_FAILED://Bad call to function(invalid handle?)
break;
case WAIT_TIMEOUT://None of the object became signaled within 5000 milliseconds.
break;
case WAIT_OBJECT_0+0:The process identified by h[0] terminated.
break;
case WAIT_OBJECT_0+1:
break;
case WAIT_OBJECT_0+2:
break;
}
//WaitForSingleObject()的返回值只有前三種情況。如果給WaitForMutipleObject()的fWaitAll參數(shù)傳遞TRUE,那么其返回值也只有前三種。
事件內(nèi)核對象:有兩種,人工事件對象:當它得到通知的時候,所有等待的線程都變?yōu)榭烧{(diào)度線程;自動重置的事件:當事件得到通知的時候,只有一個等待線程變?yōu)榭烧{(diào)度的線程。創(chuàng)建事件內(nèi)核對象:
HANDLE CreateEvent(PSECURITY_ATTRIBUTES psa,BOOL fManualReset,BOOL fInitialState,PCTSTR pszName);
將事件改為通知狀態(tài):
BOOL SetEvent(HANDLE hEvent);
將事件改為未通知狀態(tài):
BOOL ResetEvent(HANDLE hEvent);
如果事件是自動重置事件,那么成功等待會產(chǎn)生副作用,即將事件自動置為未通知狀態(tài)。如果是人工事件對象,則沒有副作用。
等待定時器內(nèi)核對象:是在某個時間或按規(guī)定的間隔時間發(fā)出自己的信號通知的內(nèi)核對象。
HANDLE CreateWaitableTimer(PSECURITY_ATTRIBUTES psa,BOOL fManualReset,PCSTR pszName);
初始總是未通知狀態(tài)。
BOOL SetWaitableTimer(
HANDLE hTimer,
const LARGE_INTEGER *pDueTime,
LONG lPeriod,
PTIMERAPCROUTINE pfnCompletionRoutine,
PVOID pvArgToCompletionRoutine,
BOOL fResume);
取消定時器:
BOOL CancelWaitableTimer(HANDLE hTimer);
如果僅想改變報時條件,不用調(diào)用這個函數(shù)暫停報時器,直接調(diào)用SetWaitableTimer()就可以了。
信號量內(nèi)核對象
如果當前資源的數(shù)量大于0,發(fā)出信號
如果當前資源數(shù)量等于0,不發(fā)出信號
決不允許資源數(shù)量為負值。
創(chuàng)建信號量:
HANDLE CreateSemaphore(PSECURITY_ATTRIBUTE psa,
LONG lInitialCount,
LONG lMaximumCount,
PCSTR pszName);
遞增資源:
BOOL ReleaseSemaphore(HANDLE hsem,
LONG lReleaseCount,
PLONG plPreviousCount);
互斥體內(nèi)核對象:互斥體確保對單個資源的互斥訪問。它包含一個使用數(shù)量,一個線程ID,一個遞歸計數(shù)器
與臨界區(qū)的區(qū)別:能夠同步多個進程中的線程,可以設定超時值。
如果ID為0,那么表示沒有線程占用互斥體,互斥體發(fā)出信號。
如果ID不為0,表示占用資源的線程ID,不發(fā)出信號。
HANDLE CreateMutex(PSECURITY_ATTRIBUTES psa,
BOOL fInitialOwner,
PCTSTR pszName);
釋放資源:
BOOL ReleaseMutex(HANDLE hMutex);
額外的函數(shù):
DWORD SingalObjectAndWait(
HANDLE hObjectToSignal,
HANDLE hObjectToWaitOn,
DWORD dwMilliseconds,
BOOL fAlertable);
發(fā)出一個通知信號并等待另一個通知,效率比分別操作提高很多。
windows2000提供了如下幾種線程池函數(shù)用于線程管理:
一、異步調(diào)用函數(shù):
BOOL QueueUserWorkItem(
PTHREAD_START_ROUTINE pfnCallback,
PVOID pvContext,
ULONG dwFlags);
該函數(shù)將“工作項目”放入線程池并且立即返回。工作項目是指一個用pfnCallback參數(shù)標識的函數(shù)。它被調(diào)用并且傳遞單個參數(shù)pvContext.工作項目函數(shù)原型如下:
DWORD WINAPI WorkItemFunc(PVOID pvContext);
dwFlags參數(shù):WT_EXECUTEDEFAULT 工作項目放入非I/O組件得線程中
WT_EXECUTEINIOTHREAD 工作項目放入I/O組件的線程中,這樣的線程在I/O請求沒有完成之前不會被終止運行 ,防止因為線程被終止導致I/O請求丟失。
WT_EXECUTEINPERSISTENTTHREAD 放入永久線程池,
WT_EXECUTELONGFUNCTION 工作項目需要長時間的工作,系統(tǒng)會據(jù)此安排更多的線程。
線程池不能設置線程個數(shù)的上限,否則排隊個數(shù)超過線程個數(shù)上限的時候,會導致所有的線程都被中斷。
工作項目函數(shù)如果訪問了已經(jīng)被卸載的DLL,會產(chǎn)生違規(guī)訪問。
二、按規(guī)定的時間間隔調(diào)用函數(shù)
創(chuàng)建定時器隊列:
HANDLE CreateTimerQueue();
在隊列中創(chuàng)建定時器:
BOOL CreateTimerQueueTimer(
PHANDLE phNewTimer,
HANDLE hTimerQueue,
WAITORTIMERCALLBACK pfnCallback,
PVOID pvContext,
DWORD dwDueTime,
DWORD dwPeriod,
ULONG dwFlags);
工作回調(diào)函數(shù)原型如下:
VOID WINAPI WaitOrTimerCallback(
PVOID pvContext,
BOOL fTimerOrWaitFired);
dwFlags比前面的多了一個標志:WT_EXECUTEINTIMERTHREAD,表示由組件的定時器線程(定時器組件只有一個線程)運行這個
工作函數(shù),此時的工作函數(shù)必須是很快返回的,否則定時器組件將無法處理其他的請求。
刪除定時器:
BOOL DeleteTimerQueueTimer(
HANDLE hTimerQueue,
HANDLE hTimer,
HANDLE hCompletionEvent);
在定時器線程中刪除定時器會造成死鎖。設定hCompletionEvent為INVALID_HANDLE_VALUE,那么在定時器的所有排隊工作項目沒有完成之前,DeleteTimerQueueTimer不會返回,也就是說在工作項目中對定時器進行中斷刪除會死鎖。可以給hCompletionEvent傳遞事件句柄,函數(shù)會立即返回,在排隊工作完成之后,會設置該事件。
重新設定定時器://不能修改已經(jīng)觸發(fā)的單步定時器。
BOOL ChangeTimerQueueTimer(
HANDLE hTimerQueue,
HANDLE hTimer,
ULONG dwDueTime,
ULONG dwPeriod;
刪除定時器隊列:
BOOL DeleteTimerQueueEx(
HANDLE hTimerQueue,
HANDLE hCompletionEvent);
三、當單個內(nèi)核對象變?yōu)橐淹ㄖ獱顟B(tài)時調(diào)用函數(shù)
BOOL RegisterWaitForSIngleObject(
PHANDLE phNewWaitObject,
HANDLE hObject,
WAITORTIMERCALLBACK pfnCallback,
PVOID pvContext,
ULONG dwMilliseconds,
ULONG dwFlags);
pfnCallBack原型:
VOID WINAPI WaitOrTimerCallbadkFunc(
PVOID pvContext,
BOOLEAN fTimerorWaitFired);
如果等待超時,fTimerorWaitFired==TRUE,如果是已通知狀態(tài),則為FALSE.
dwFlags可以傳遞參數(shù):WT_EXECUTEINWAITTHREAD,它讓等待組件得線程之一運行工作項目函數(shù)。注意項同前。
如果等待的內(nèi)核對象是自動重置的,那么會導致工作函數(shù)被反復調(diào)用,傳遞WT_EXECUTEONLYONCE會避免這種情況。
取消等待組件的注冊狀態(tài):
BOOL UnregisterWaitEx(
HANDLE hWaitHandle,
HANDLE hCompletionEvent);
四、當異步I/O請求完成時調(diào)用函數(shù)
將設備和線程池的非I/O組件關(guān)聯(lián)
BOOL BindIoCompletionCallback(
HANDLE hDevice,
POVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE pfnCallback,
ULONG dwFlags//始終為0);
工作函數(shù)原型:
VOID WINAPI OverlappedCompletionRoutine(
DWORD dwErrorCode,
DWORD dwNumberOfBytesTransferred,
,
POVERLAPPED pOverlapped);
Windows的內(nèi)存結(jié)構(gòu)
從98,2000,到64位的windows,內(nèi)存管理方式都是不同的,32位的win2000用戶內(nèi)存是從0x10000到0x7fffffff(64kB-2G),2000 Advanced server可以達到(64kB-3G),其中最高64kB也是禁止進入的。再往上則由系統(tǒng)使用。98則是從0x400000-0x7fffffff(4M-2G),2G-3G是系統(tǒng)用來存放32位共享數(shù)據(jù)的地方,如很多系統(tǒng)動態(tài)連接庫。0-4M是為了兼容16位程序保留的。3G-4G由系統(tǒng)自身使用。98的內(nèi)核區(qū)是不受保護的,2000受保護。
對虛擬地址空間的分配稱作保留,使用虛擬內(nèi)存分配函數(shù)(VirtualAlloc),釋放使用VirtualFree(),目前,所有cpu平臺的分配粒度都是64kB,頁面大小則不同,x86是4kB,Alpha是8kB,系統(tǒng)在保留內(nèi)存的時候規(guī)定要從分配粒度邊界開始,并且是頁面的整數(shù)倍,用戶使用VirtualAlloc都遵守這個規(guī)定,但系統(tǒng)不是,它是從頁面邊界開始分配的。
將物理存儲器映射到保留的內(nèi)存區(qū)域的過程稱為提交物理存儲器,提交是以頁面為單位進行的,也使用VirtualAlloc函數(shù)。
物理存儲器是由內(nèi)存和(硬盤上的)頁文件組成的,如果訪問的數(shù)據(jù)是在頁文件中,則稱為頁面失效,cpu會把訪問通知操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)負責將數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存,并指導cpu再次運行上次失效的指令。
當啟動一個程序的時候,系統(tǒng)并不是將整個文件讀入內(nèi)存或者頁文件,而是將這個文件直接映射到虛擬內(nèi)存空間,并將需要的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存,即將硬盤上的文件本身當作頁文件(雖然不是)。當硬盤上的一個程序的文件映像(這是個exe文件或者dll文件)用作地址空間的物理存儲器,它稱為內(nèi)存映射文件。當一個.exe或者dll文件被加載時,系統(tǒng)將自動保留一個地址空間的區(qū)域,并將該文件映射到該區(qū)域中。但系統(tǒng)也提供了一組函數(shù),用于將數(shù)據(jù)文件映射到一個地址空間的區(qū)域中。
物理存儲器的頁面具有不同的保護屬性:
PAGE_NOACESS
PAGE_READONLY
PAGE_READWRITE
PAGE_EXECUTE
PAGE_EXECUTE_READ
PAGE_EXECUTE_READWRITE
PAGE_WRITECOPY
PAGE_EXECUTE_WRITECOPY
后兩個屬性是配合共享頁面機制使用的。WINDOWS支持多個進程共享單個內(nèi)存塊,比如運行notepad的10個實例,可以讓他們共享應用程序的代碼和數(shù)據(jù),這樣可以大大提高性能,但要求該內(nèi)存塊是不可寫的。于是系統(tǒng)在調(diào)入.exe或者dll的時候,會計算那些頁面是可以寫入的,為這些頁面分配虛擬內(nèi)存。然后同其他的頁面一起映射到一塊虛擬內(nèi)存,但賦PAGE_WRITECOPY或者PAGE_EXECUTE_WRITECOPY屬性(通常包含代碼的塊是PAGE_EXECUTE_READ,包含數(shù)據(jù)的塊是PAGE_READWRITE)。當一個進程試圖將數(shù)據(jù)寫入共享內(nèi)存塊時,系統(tǒng)會進行如下操作:尋找預先分配的一個空閑頁面,將試圖修改的頁面拷貝到這個空閑頁面,賦予PAGE_READWRITE或者PAGE_EXECUTE_READWRITE屬性,然后更新進程的頁面表,使得用戶可以對新的頁面進行寫入。
還有三個特殊的保護屬性:PAGE_NOCACHE PAGE_WRITECOMBINE PAGE_GUARD,前兩個用于驅(qū)動程序開發(fā),最后一個可以讓應用程序在頁面被寫入的時候獲得一個異常。
塊的意思是一組相鄰的頁面,它們具有相同的保護屬性,并且受相同類型的物理存儲器支持。
賦予虛擬內(nèi)存頁面保護屬性的意義是為了提高效率,而且這個屬性總會被物理存儲器的保護屬性取代。
如果數(shù)據(jù)在內(nèi)存中沒有對齊,那么cpu要多次訪問才能得到數(shù)據(jù),效率很低。
內(nèi)存管理函數(shù):
獲得系統(tǒng)信息:
VOID GetSystemInfo(LPSYSTEM_INFO psinf);//可以得到頁面大小,分配粒度,最大內(nèi)存地址,最小內(nèi)存地址。
獲得內(nèi)存狀態(tài):
VOID GlobalMemoryStatus(LPMEMORYSTATUS pmst);
獲得內(nèi)存地址的某些信息:
DWORD VirtualQuery(
LPVOID pvAddress,
PMEMORY_BASIC_INFORMATION pmbi,
DWORD dwLength);
DWORD VirtualQuery(
HANDLE hProcess,
LPVOID pvAddress,
PMEMORY_BASIC_INFORMATION pmbi,
DWORD dwLength);
內(nèi)存映射文件的優(yōu)點:
1 節(jié)省頁面文件;
2 加快程序啟動;
3 在多個進程間共享數(shù)據(jù)。
進程的啟動過程:
系統(tǒng)首先將.exe文件映射到地址空間,缺省基地址是0x400000,然后查詢.exe的輸入表,將其使用的所有.dll也映射到地址空間(基地址在每個.dll文件中,如果不能滿足,需要重定位),然后將執(zhí)行.exe的啟動代碼。此時.exe文件還在硬盤上。每次代碼跳到一個尚未加載到內(nèi)存的指令地址,就會出現(xiàn)一個錯誤,系統(tǒng)會發(fā)現(xiàn)這個錯誤,并將代碼加再到內(nèi)存中。
如果再創(chuàng)建這個.exe文件的一個實例。那么直接將原來的地址空間中的內(nèi)容映射到新的地址空間就可以了。這樣多個實例就可以共享相同的代碼和數(shù)據(jù)。如果某個實例要改變共享內(nèi)容,系統(tǒng)就為要更改的頁面申請一個新的頁面,將內(nèi)容拷貝一份,然后用新的頁面代替地址空間中原來頁面的映射就可以了。98同2000不同,它不待修改便立即為所有的實例分配新的頁面。
使用內(nèi)存映射文件:
1 創(chuàng)建或打開一個文件內(nèi)核對象:
HANDLE CreateFile(
PCSTR pszFileName,
DWORD dwDesiredAccess,
DWORD dwShareMode,
PSECURITY_ATTRIBUTES psa,
DWORD dwCreationDisposition,
DWORD dwFlagsAndAttributes,
HANDLE hTemplateFile);
失敗的返回值是INVALID_HANDLE_VALUE
2 創(chuàng)建一個文件映射內(nèi)核對象:
HANDLE CreateFileMapping(
HANDLE hFile,
PSECURITY_ATTRIBUTES psa,
DWORD fdwProtect,
DWORD dwMaximumSizeHigh,
DWORD dwMaximumSizeLow,
PCTSTR pszName);
如果給函數(shù)的fdwProtect傳遞PAGE_READWRITE標志,那么磁盤上文件的大小會變?yōu)橥诚裎募嗤笮 ?br>失敗的返回值是NULL。
3 將文件映射到進程的地址空間:
PVOID MapViewOfFile(
HANDLE hFileMappingObject,
DWORD dwDesiredAccess,
DWORD dwFileOffsetHigh,
DWORD dwFileOffsetLow,
SIZE_T dwNumberOfBytesToMap);
windows2000會根據(jù)要求將部分文件映射到地址空間,而win98總是把全部內(nèi)容映射到地址空間,并且僅能映射到2G-3G空間,此空間為共享空間,所有的進程如果映射相同的文件,那么都會映射到相同的地址,一個進程甚至不必映射就可以訪問這個空間里其他進程的映射文件,win2000多個進程映射同一個文件返回的地址通常是不同的。
4 從進程的地址空間中撤銷文件數(shù)句的映像
BOOL UnmapViewOfFile(PVOID pvBaseAddress);
將文件映像寫入磁盤:
BOOL FlushViewOfFile(
PVOID pvAddress,
SIZE_T dwNumberOfBytesToFlush);
windows保證單個文件映射對象的多個視圖具有相關(guān)性。但不保證但個文件的多個映射對象有相關(guān)性。
使用MapViewOfFileEx代替MapViewOfFile可以設定文件映射的基地址:
PVOID MapViewOfFileEx(
HANDLE hFileMappingObject,
DWORD dwDesiredAccess,
DWORD dwFileOffsetHigh,
DWORD dwFileOffsetLow,
SIZE_T dwNumberOfBytesToMap,
PVOID pvBaseAddress);
使用內(nèi)存映射文件在進程間共享數(shù)據(jù)
共享機制:RPC ,COM,OLE,DDE,窗口消息(WM_COPYDATA),剪貼板,郵箱,管道,套接字。
在單機上,它們的底層實現(xiàn)方法都是內(nèi)存映射文件。
可以在頁文件中直接創(chuàng)建文件映射對象,方法是給CreateFileMapping函數(shù)的hFile參數(shù)傳遞INVALID_HANDLE_VALUE.注意,
CreateFile()函數(shù)運行失敗也會返回這個參數(shù),因此一定要檢查CreateFile()的返回值。記住,文件函數(shù)運行失敗的可能性太大了。
第三章:多個進程共享對象。
堆棧:優(yōu)點:可以不考慮分配粒度和頁面邊界之類的問題,集中精力處理手頭的任務,缺點是:分配和釋放內(nèi)存塊的速度比其他機制慢,并且無法直接控制物理存儲器的提交和回收。
進程的默認堆棧是1MB,可以使用/HEAP鏈接開關(guān)調(diào)整大小,DLL沒有相關(guān)的堆棧。
堆棧的問題在于:很多windows函數(shù)要使用臨時內(nèi)存塊,進程的多個線程要分配內(nèi)存塊,這些內(nèi)存都是在默認堆棧上分配的,但規(guī)定時間內(nèi),每次只能由一個線程能夠分配和釋放默認堆棧的內(nèi)存塊,其他想要處理內(nèi)存塊的線程必須等待。這種方法對速度又影響。可以為進程的線程創(chuàng)建輔助堆棧,但windows函數(shù)只能使用默認堆棧。
獲取進程默認堆棧句柄:
HANDLE GetProcessHeap();
創(chuàng)建輔助堆棧的理由
1 保護組件:
多個組件的數(shù)據(jù)混合交叉的存放在一塊內(nèi)存里,那么一個組件的錯誤操作很容易影響到另外一個組件。而要定位錯誤的來源將十分困難。
2 更有效的內(nèi)存管理
通過在堆棧中分配同樣大小的對象,可以更加有效的管理內(nèi)存,減少內(nèi)存碎片。
3 進行本地訪問:
將同種數(shù)據(jù)集中到一定的內(nèi)存塊,可以在操作的時候訪問較少的頁面,這就減少了RAM和硬盤對換的可能.
4 減少線程同步的開銷:
通過告訴系統(tǒng)只有一個線程使用堆棧(創(chuàng)建堆棧時使用HEAP_NO_SERIALIZE標志給fdwOptions),可以避免堆棧函數(shù)執(zhí)行額外的用于保證堆棧安全性的代碼,提高效率,但此時用戶必須自己維護線程的安全性,系統(tǒng)不再對此負責。
5 迅速釋放堆棧。
因為數(shù)據(jù)單一,因此釋放的時候只要釋放堆棧即可,不必顯示的釋放每個內(nèi)存塊。
創(chuàng)建輔助堆棧:
HANDLE HeapCreate(
DWORD fdwOptions,
SIZE_T dwInitialSize,
SIZE_T dwMaximumSize);
從堆棧中分配內(nèi)存:
PVOID HeapAlloc(
HANDLE hHeap,
DWORD fdwFlags,
SIZE_T dwBytes);注意:當分配超過(1MB)內(nèi)存塊的時候,最好使用VirtualAlloc();
改變內(nèi)存塊的大小:
PVOID HeapReAlloc(
HANDLE hHeap,
DWORD fdwFlags,
PVOID pvMem,
SIZE_T dwBytes);
檢索內(nèi)存塊的大小:
SIZE_T HeapSize(
HANDLE hHeap,
DWORD fdwFlags,
LPVOID pvMem);
釋放內(nèi)存塊:
BOOL HeapFree(
HANDLE hHeap,
DWORD fdwFlags,
PVOID pvMem);
撤銷堆棧:
BOOL HeapDestroy(HANDLE hHeap);
使用輔助堆棧的方法:重載對象的new操作符,在輔助堆上分配內(nèi)存,并給對象添加一個靜態(tài)變量用于保存堆句柄。
其它堆棧函數(shù):
獲取進程中所有堆棧得句柄:
DWORD GetProcessHeaps(DWORD dwNumHeaps,PHANDLE pHeaps);
驗證堆棧完整性:
BOOL HeapValidate(
HANDLE hHeap,
DWORD fdwFlags,
LPCVOID pvMem);
合并地址中的空閑塊
UINT HeapCompact(
HANDLE hHeap,
DWORD fdwFlags);
BOOL HeapLock(HANDLE hHeap);
BOOL HeapUnlock(HANDLE
遍歷堆棧:
BOOL HeapWalk(
HANDLE hHeap,
PProcess_HEAP_ENTRY pHeapEntry);
各個dll也可以有自己的輸入表。
如何編寫DLL:
在DLL的頭文件中,有如下代碼:
#ifdef MYLIB
#else
#define MYLIB extern "C" __declspec(dllimport)
#endif
在每個輸出變量和輸出函數(shù)的聲明前,用MYLIB修飾。
在DLL的實現(xiàn)文件中,有如下代碼:
#i nclude "windows.h"
#define MYLIB extern "C" __declspec(dllexport)
#i nclude "Mylib.h"
其它的同編寫普通C++程序完全相同。 "C" 表示按C方式鏈接和調(diào)用函數(shù)。C++編譯器缺省按照__stdcall方式編譯和調(diào)用,這種方式會改變函數(shù)的內(nèi)部名字。此處如果把"C"都去掉也可以,但C程序?qū)o法調(diào)用。另外,使用GetProcAddress函數(shù)時也會發(fā)生困難,因為
編譯程序已經(jīng)把函數(shù)名字改變了,無法用原來的名字得到函數(shù)地址。(核心編程說的不明白,沒想到這本書錯誤這么多)
發(fā)行的時候,將頭文件、.lib文件和DLL文件給用戶就可以了。lib文件的作用是說明了頭文件中函數(shù)所在的DLL文件,如果沒有l(wèi)ib文件,編譯器將在鏈接過程中提示錯誤:unresolved external symbol 函數(shù)名。
事實上,調(diào)用DLL有兩種方式,第一種是比較常用,即包含DLL的頭文件,并在鏈接的時候?qū)討B(tài)鏈接庫同exe文件像連接,建立輸入表。這個時候需要.lib文件。第二種方法exe文件中沒有輸入表,程序使用LoadLibrary(Ex)和GetProcAddress()顯式的加載DLL文件(卸載用FreeLibrary()),這個時候不需要.lib文件。
HINSTANCE LoadLibrary(PCTSTR pszDLLpathName);
HINSTANCE LoadLibraryEx(PCTSTR pszDLLpathName,NULL,0);
兩次調(diào)用LoardLibrary并不會裝載兩次dll文件,只是將dll映射進進程的地址空間。系統(tǒng)會自動為每個進程維護一個dll的計數(shù)。FreeLiabray會使計數(shù)減一,如果計數(shù)為0,系統(tǒng)就會將dll從進程的地址空間卸載。
HINSTANCE GetModuleHandle(PCTSTR pszModuleName);//確定dll是否已經(jīng)被映射進地址空間。
HINSTANCE hinstDll=GetModuleHandle("MyLib");
if(hinstDll==NULL)
{
hinstDll=LoadLibrary("MyLib");
}
DWORD GetModuleFileName(
HINSTANCE hinstModule,
PTSTR pszPathName,
DWORD cchPath
}
可以獲得某個模塊(.exe或者dll)的全路徑名。
幾個函數(shù)的用法:(注意GetProcAddress()函數(shù)的用法,如何定義和使用一個函數(shù)指針)
typedef int (*MYPROC)(int,int);
int main()
{
HINSTANCE t;
t=LoadLibraryEx(TEXT("tt.dll"),NULL,0);
if(t)
{
cout<<TEXT("load success")<<endl;
}
HINSTANCE hinstDll=GetModuleHandle("tt.dll");
if(hinstDll==NULL)
{
cout<<TEXT("first load failed")<<endl;
hinstDll=LoadLibrary("MyLib");
}
size_t sz=100;
PTCHAR str=new TCHAR[sz];
GetModuleFileName(t,str,sz);
cout<<str<<endl;
delete str;
MYPROC add=NULL;
add=(MYPROC)GetProcAddress(t,"add");
if(NULL!=add)
{
cout<<(*add)(1,2)<<endl;
}
FreeLibrary(t);
return 0;
}
UNICODE
ANSI/UNICODE通用的定義方法(轉(zhuǎn)換只需要在編譯的時候使用_UNICODE和UNICODE):
TCHAR _TEXT("success") PTSTR PCTSTR _tcscpy(),_tcscat();
使用BYTE PBYTE定義字節(jié),字節(jié)指針和數(shù)據(jù)緩沖。
傳遞給函數(shù)的緩存大小:sizeof(szBuffer)/sizeof(TCHAR)
給字符串分配內(nèi)存:malloc(nCharacters*sizeof(TCHAR));
其它的字符串函數(shù):
PTSTR CharLower(PTSTR pszString);
PTSTR CharUpper(PTSTR pszString);
轉(zhuǎn)換單個字符:
TCHAR c=CharLower((PTSTR)szString[0]);
轉(zhuǎn)換緩存中的字符串(不必以0結(jié)尾):
DWORD CharLowerBuff(
PTSTR pszString,
DWORD cchString);
DWORD CharUpperBuff(
PTSTR pszString,
DWORD cchString);
BOOL IsCharAlpha(TCHAR ch);
BOOL IsCharAlpahNumeric(TCHAR ch);
BOOL IsCharLower(TCHAR ch);
BOOL IsCharUpper(TCHAR ch);
線程本地存儲(TLS):為進程的每個線程存儲私有數(shù)據(jù)。用于那些一次傳遞參數(shù)后多次調(diào)用的函數(shù)(函數(shù)會保存上次調(diào)用的數(shù)據(jù))。
實現(xiàn)方法:進程中有一個位標志樹組(win2000的這個數(shù)組大小超過1000)。在每個線程中有一個對應的PVOID數(shù)組。通過設定位標志樹組的某個位來分配每個線程中的PVOID數(shù)組得相應單元。函數(shù)需要每次檢索線程的PVOID數(shù)組,獲得該線程的相應數(shù)據(jù)。
DWORD TlsAlloc(); //為每個線程分配一個空的PVOID數(shù)組單元。
BOOL TlsSetValue( //線程設定自己的PVOID數(shù)組單元。
DWORD dwTlsIndex,
PVOID pvTlsValue);
PVOID TlsGetValue(
DWORD dwTlsIndex); //檢索PVOID數(shù)組。
BOOL TLSFree(
DWORD dwTlsIndex); //釋放PVOID數(shù)組單元
靜態(tài)TLS:__declspec(thread) DWORD gt_dwStartTime=0;//只能修飾全局或者靜態(tài)變量。
DLL掛接(進程注入):讓自己的DLL插入到其他進程的地址空間。
1 使用注冊表插入DLL
HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Windows\AppInit_DLLs
將你的DLL路徑放入這個關(guān)鍵字下面。當User32.dll被映射到進程中的時候,它會加在這個關(guān)鍵字下的每個庫。
注意:(1)對win98無效
(2)由于加載事間比較早,你的DLL可能無法調(diào)用kernel32以外的dll.
(3) 如果進程沒有使用user32.dll,這個方法無效。
(4) 需要重新啟動。
(5)user32不會檢查每個庫是否加載成功。
2 使用windows鉤子
HOOK hHook=SetWindowsHookEx(WH_GETMESSAGE,GetMsgProc,hinstDll,0);
BOOL UnhookWindowsHookEx(HHOOK hhook);
具體過程如下:
(1)進程B的一個線程準備發(fā)送消息給一個窗口。
(2)系統(tǒng)察看線程上是否已經(jīng)安裝了WH_GETMESSAGE鉤子。
(3)系統(tǒng)察看GetMsgProc的DLL是否已經(jīng)映射到了進程B的地址空間,如果沒有,系統(tǒng)將把DLL映射到B的地址空間,并自動增加引用計數(shù)。
(4)調(diào)用GetMsgProc函數(shù),返回時,系統(tǒng)會自動為DLL的引用計數(shù)減一。
3 使用遠程線程來插入DLL
(1)使用VirtualAllocEx,分配遠程進程的地址空間的內(nèi)存。
(2)使用WriteProcessMemory,將Dll的路徑名拷貝到第一個步驟中已經(jīng)分配的內(nèi)存中。
(3)使用GetProcAddress,獲得LoadLibrary的實際地址。
(4)使用CreateRemoteThread,在遠程進程中創(chuàng)建一個線程。
退出:
(5)使用VirtualFreeEx,釋放內(nèi)存
(6)使用GetProcAddress,獲得FreeLiabary的地址。
(7)使用CreateRemoteThread,在遠程進程中創(chuàng)建一個線程,調(diào)用FreeLiabary函數(shù)。
4 使用特洛伊DLL插入
替換dll.
5 將DLL作為調(diào)試程序插入
6 win98內(nèi)存映射文件,creatprocess
結(jié)構(gòu)化異常處理:
結(jié)束處理程序:__try{} __finally{}
除非__try執(zhí)行中進程或者線程結(jié)束,否則總會執(zhí)行__finally,并且__finally中的return會替代__try中的return;好的習慣是將return ,continue,break,goto語句拿到結(jié)構(gòu)化異常處理語句外面,可以節(jié)省開銷。將__try中的return 換成__leave,可以節(jié)省開銷。在__finally總確定時正常進入還是展開進入:
BOOL AbnormalTermination();//正常進入返回FALSE,局部展開或者全局展開返回TRUE;
異常處理程序:__try{}__exception(異常過濾表達式){}
EXCEPTION_EXECUTE_HANDLE
表示處理異常,處理后轉(zhuǎn)到exception塊后面的代碼繼續(xù)執(zhí)行。
EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION
EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH
可以對異常過濾表達式進行硬編碼,也可以用一個調(diào)用一個函數(shù)來決定過濾表達式,函數(shù)的返回值是LONG.例如,可以進行一定處理,然后返回EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION,再次執(zhí)行出錯語句。但可能再次出錯,因此這種方法必須小心,防止生成死循環(huán)。
DWORD GetExceptionCode() 可以獲得異常種類。它只能在__except后的括號或者異常處理程序中調(diào)用。
發(fā)生異常后,操作系統(tǒng)會像引起異常的線程的棧里壓入三個結(jié)構(gòu):EXCEPTION_RECORD CONTEXT EXCEPTION_POINTERS,其中第三個結(jié)構(gòu)包含兩個成員指針,分別指向前兩個結(jié)構(gòu),使用函數(shù)可以獲得第三個結(jié)構(gòu)的指針:
PEXCEPTION_POINTERS GetExceptionInformation();//僅可以在異常過濾器中調(diào)用,既__exception后面的小括號。
逗號表達式:從左到右對所有的表達式求值,并返回最有面的表達式的值。
引發(fā)軟件異常:
VOID RaiseException(
DWORD dwExceptionCode,
DWORD dwExceptionFlags,
DWORD nNumberOfArguments,
CONST ULONG_PTR *pArguments);
缺省調(diào)試器所在注冊表:
HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\AeDebug Debugger
win98是存放在win.ini里
調(diào)試器掛接到被調(diào)試進程
BOOL DebugActiveProcess(DWORD dwProcessID);
while(*str++!='\0');
應該注意的是在不滿足條件后,str仍然會自加1。
位操作符>>和<<不會做循環(huán)位移,即不會把移出的位放到另一頭。
多態(tài)性和動態(tài)聯(lián)編的實現(xiàn)過程分析
一、基礎:
1、多態(tài)性:使用基礎類的指針動態(tài)調(diào)用其派生類中函數(shù)的特性。
2、動態(tài)聯(lián)編:在運行階段,才將函數(shù)的調(diào)用與對應的函數(shù)體進行連接的方式,又叫運行時聯(lián)編或晚捆綁。
二、過程描述:
1、編譯器發(fā)現(xiàn)一個類中有虛函數(shù),編譯器會立即為此類生成虛擬函數(shù)表 vtable(后面有對vtable的分析)。虛擬函數(shù)表的各表項為指向?qū)摂M函數(shù)的指針。
2、編譯器在此類中隱含插入一個指針vptr(對vc編譯器來說,它插在類的第一個位置上)。
有一個辦法可以讓你感知這個隱含指針的存在,雖然你不能在類中直接看到它,但你可以比較一下含有虛擬函數(shù)時的類的尺寸和沒有虛擬函數(shù)時的類的尺寸,你能夠發(fā)現(xiàn),這個指針確實存在。
3、在調(diào)用此類的構(gòu)造函數(shù)時,在類的構(gòu)造函數(shù)中,編譯器會隱含執(zhí)行vptr與vtable的關(guān)聯(lián)代碼,將vptr指向?qū)膙table。這就將類與此類的vtable聯(lián)系了起來。
4、在調(diào)用類的構(gòu)造函數(shù)時,指向基礎類的指針此時已經(jīng)變成指向具體的類的this指針,這樣依靠此this指針即可得到正確的vtable,從而實現(xiàn)了多態(tài)性。在此時才能真正與函數(shù)體進行連接,這就是動態(tài)聯(lián)編。
定義純虛函數(shù)方法:virtual returntype function()= 0;
所有的類型都可以用new動態(tài)創(chuàng)建,包括類,結(jié)構(gòu),內(nèi)置數(shù)據(jù)類型。
exit()函數(shù)包含在"cstdlib"中
泛型編程,使用STL庫
總共有近75個泛型算法
所有容器的共通操作:
== != = empty() size() clear(),begin(),end(),以及insert和erase,不過后者隨容器的的不同而不同
序列式容器:
vector(數(shù)組):插入和刪除的效率較低,但存取效率高。
list(雙向鏈表):與前者相反,插入和刪除的效率較高,但存取效率低。每個元素包含三個字段:value back front.
deque(隊列):在前端和末尾操作效率高。
生成序列式容器的五種方法:
1 產(chǎn)生空的容器:
list<string> slist;
vector<int> vtor;
2 產(chǎn)生特定大小的容器,容器中的每個元素都以其默認值為初值(發(fā)現(xiàn)VC中的int double等沒有默認值)。
list<int> ilist(1024);
vector<string> svec(24);
3 產(chǎn)生特定大小的容器,并為每個元素指定初值:
list<int ilist(1024,0);
vector<string> svec(24,"default");
4 通過一對迭代器產(chǎn)生容器,這對迭代器用來表示數(shù)組作為初值的區(qū)間:
int ia[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
vector<int> iv(ia+2,ia+8);
5 復制某個現(xiàn)有的容器的值:
vector<int> ivec1;
//填充ivec1;
vector<int> ivec2(ivec1);
有6個方法用于操作開始和末尾的元素:push_front() pop_front() push_back() pop_back(),由于pop操作僅刪除元素而不返回元素,因此還需要front() back()方法取開始和末尾的元素,另外,vector不包括push_front() pop_front方法,很顯然,無法實現(xiàn)。
intert的四種變形:
iterator insert(iterator position,elemType value):將value插到position前。返回值指向被插入的元素。
void insert(iterator position,int count,elemType value):在position前插入count個元素,每個元素都是value.
void insert(iterator1 position,iterator2 first,iterator2 last):將first,last之間的元素插到position前.
iterator insert( iterator position):在position前插入元素,初值為所屬類型的默認值。
erase的兩種變形:
1 iterator erase(iterator posit):刪除posit指向的元素。
list<string>::iterator it=find(slist.begin(),slist,end(),str);
slist.erase(it);
2 iterator erase(iterator first,iterator last):刪除first,last間的元素。
list不支持iterator的偏移運算
對于常值容器,使用常迭代器:
const vector<string> cs_vec;
vector<string::const_iterator iter_cs_vec.begin();
iterator可以當作指針用,可以用*取內(nèi)容,也可以用->調(diào)用對象的成員。
使用泛型算法
#i nclude <algorithm>
find():線性搜索無序集合
binary_search():二分搜索有序集合。
count():返回元素個數(shù)。
search():搜索序列,如果存在返回的iterator指向序列首部,否則指向容器末尾。
max_element(begin,end):返回區(qū)間內(nèi)的最大值。
copy(begin,end,begin):元素復制。
sort(begin,end):排序。
function objects:#i nclude <functional>
算術(shù)運算:
plus<type> minus<type> negate<type> multiplies<type> divides<type> modules<type>
關(guān)系運算:
less<type> less equal<type> greater<type greater equal<type> equal_to<type> not_equal_to<type>
邏輯運算:
logical_and<type> logical_or<type> logical_not<type>
adapter:適配器。
bind1st:將數(shù)值綁定到function object的第一個參數(shù)。
bind2nd:將數(shù)值綁定到function object的第二個參數(shù)。
使用map:
#i nclude <map>
#i nclude <string>
map<string,int> words;
words["vermeer"]=1;
map<string,int>::iterator it=words.begin();
for(;it!=words.end();++it)
cout<<"key:"<<it->first<<"value:"<<it->second<<endl;
查找map元素的方法:
words.find("vermeer");//返回iterator,指向找到的元素,找不到返回end();
還可以:
if(words.count(search_word))
count=words[search_word];
使用set:
#i nclude <set>
#i nclude <string>
set<string> word_exclusion;
//判斷是否存在某個元素
if(word_exclusion.count(tword))
//默認情況下,所有元素按less-than運算排列
//加入元素
iset.insert(ival);
iset.insert(vec.begin(),vec.end());
與set相關(guān)的算法
set_intersection() set_union() set_difference() set_symmetric_difference()
使用insertion adapters:
#i nclude <iterator>
back_inserter()
inserter()
front_inserter()
使用STL通常會有很多警告,為了避免在調(diào)試模式(debug mode)出現(xiàn)惱人的警告,使用下面的編譯器命令:
#pragma warning(disable: 4786)
strncpy(dest,source,count) if(count〈=strlen(source)),那么null結(jié)尾不會被加在dest的尾部,如果count>strlen(source),那么不足的部分會用null填充。
windows內(nèi)存是由高地址向底地址分配的,但變量的存儲是從底地址到高地址的,如INT類型的四個字節(jié),數(shù)組的每個元素。
內(nèi)存復制的時候不能用字符串拷貝函數(shù),因為即使使用strncpy指定了復制的長度,拷貝函數(shù)也會遇到'\0'自動終止,要使用MEMSET。
由于對齊的關(guān)系,下面兩個結(jié)構(gòu)使用sizeof,前者是12,后者是16。
struct DNSAnswer
{
unsigned short name;
unsigned short type;
unsigned short cla;
unsigned short length;
unsigned int ttl;
};
struct DNSAnswer
{
unsigned short name;
unsigned short type;
unsigned short cla;
unsigned int ttl;
unsigned short length;
};
子類可以使用父類的保護成員,而友元比子類的權(quán)限還大,可以使用類的私有和保護成員。
在內(nèi)存分配失敗的情況下,系統(tǒng)只有在出錯處理函數(shù)為空的情況下,才會拋出異常:std::bad_alloc(),否則會反復調(diào)用處理函數(shù)并再次嘗試分配內(nèi)存。
如果重載了NEW,那么在繼承的時候要小心,如果子類沒有覆蓋NEW,那么它會去使用父類的NEW ,因此應該在new,delete中做檢查
if (size != sizeof(base)) // 如果數(shù)量“錯誤”,讓標準operator new,base為類名
return ::operator new(size); // 去處理這個請求
if (size != sizeof(base)) { // 如果size"錯誤",
::operator delete(rawmemory); // 讓標準operator來處理請求
return;
}
c++標準規(guī)定,要支持0內(nèi)存請求(分配一個字節(jié)),并且可以刪除NULL指針(直接返回)。
在創(chuàng)建線程的時候,傳遞的變量一定要是全局或者靜態(tài)的變量,因為傳遞的是變量的地址,如果是局部變量地址很快就會失效。
主線程退出后,其子線程自動結(jié)束。
智能指針:它可以避免內(nèi)存泄露,因為智能指針是在棧上創(chuàng)建的;還可以避免堆上內(nèi)存的重復釋放錯誤,因為它保證只有一個指針擁有這塊內(nèi)存的所有權(quán)。