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如何實現進程間數據通訊技術

編輯:vc教程

1、引言

在Windows程序中,各個進程之間常常需要交換數據,進行數據通訊。WIN32 API提供了許多函數使我們能夠方便高效地進行進程間的通訊,通過這些函數我們可以控制不同進程間的數據交換,就如同在WIN16中對本地進程進行讀寫操作一樣。

典型的WIN16兩進程可以通過共享內存來進行數據交換:(1)進程A將GlobalAlloc(GMEM_SHARE...)API分配一定長度的內存;(2)進程A將GlobalAlloc函數返回的句柄傳遞給進程B(通過一個登錄消息);(3)進程B對這個句柄調用GlobalLock函數,並利用GlobalLock函數返回的指針訪問數據。這種方法在WIN32中可能失敗,這是因為GlobalLock函數返回指向的是進程A的內存,由於進程使用的是虛擬地址而非實際物理地址,因此這一指針僅與A進程有關,而於B進程無關。

本文探討了幾種WIN32下進程之間通訊的幾種實現方法,讀者可以使用不同的方法以達到程序運行高效可靠的目的。

2、Windows95中進程的內存空間管理

WIN32進程間通訊與Windows95的內存管理有密切關系,理解Windows95的內存管理對我們如下的程序設計將會有很大的幫助,下面我們討論以下Windows95中進程的內存空間管理。

在WIN16下,所有Windows應用程序共享單一地址,任何進程都能夠對這一空間中屬於共享單一的地址空間和屬於其他進程的內存進行讀寫操作,甚至可以存取操作系統本身的數據,這樣就可能破壞其他程序的數據段代碼。

在WIN32下,每個進程都有自己的地址空間,一個WIN32進程不能存取另一個地址的私有數據,兩個進程可以用具有相同值的指針尋址,但所讀寫的只是它們各自的數據,這樣就減少了進程之間的相互干擾。另一方面,每個WIN32進程擁有4GB的地址空間,但並不代表它真正擁有4GB的實際物理內存,而只是操作系統利用CPU的內存分配功能提供的虛擬地址空間。在一般情況下,絕大多數虛擬地址並沒有物理內存與它對應,在真正可以使用這些地址空間之前,還要由操作系統提供實際的物理內存(這個過程叫“提交”commit)。在不同的情況下,系統提交的物理內存是不同的,可能是RAM,也可能是硬盤模擬的虛擬內存。

3、WIN32中進程間的通訊

在Windows 95中,為實現進程間平等的數據交換,用戶可以有如下幾種選擇:

* 使用內存映射文件

* 通過共享內存DLL共享內存

* 向另一進程發送WM_COPYDATA消息

* 調用ReadProcessMemory以及WriteProcessMemory函數,用戶可以發送由GlobalLock(GMEM_SHARE,...)函數調用提取的句柄、GlobalLock函數返回的指針以及VirtualAlloc函數返回的指針。

--3.1、利用內存映射文件實現WIN32進程間的通訊

Windows95中的內存映射文件的機制為我們高效地操作文件提供了一種途徑,它允許我們在WIN32進程中保留一段內存區域,把目標文件映射到這段虛擬內存中。在程序實現中必須考慮各進程之間的同步。具體實現步驟如下:

首先我們在發送數據的進程中需要通過調用內存映射API函數CreateFileMapping創建一個有名的共享內存:

  HANDLE CreateFileMapping(
   HANDLE hFile, // 映射文件的句柄,
   //設為0xFFFFFFFF以創建一個進程間共享的對象
   LPSECURITY_ATTRIBUTES lpFileMappingAttributes, // 安全屬性
   DWORD flProtect, // 保護方式
   DWORD dwMaximumSizeHigh, //對象的大小
   DWORD dwMaximumSizeLow,
   LPCTSTR lpName // 必須為映射文件命名
   );

與虛擬內存類似,保護方式可以是PAGE_READONLY或是PAGE_READWRITE。如果多進程都對同一共享內存進行寫訪問,則必須保持相互間同步。映射文件還可以指定PAGE_WRITECOPY標志,可以保證其原始數據不會遭到破壞,同時允許其他進程在必要時自由地操作數據的拷貝。

在創建文件映射對象後使用可以調用MapViewOfFile函數映射到本進程的地址空間內。

下面說明創建一個名為MySharedMem的長度為4096字節的有名映射文件:

HANDLE hMySharedMapFile=CreateFileMapping((HANDLE)0xFFFFFFFF),

NULL,PAGE_READWRITE,0,0x1000,“MySharedMem”);

並映射緩存區視圖:

LPSTR pszMySharedMapView=(LPSTR)MapViewOfFile(hMySharedMapFile,

FILE_MAP_READ|FILE_MAP_WRITE,0,0,0);

其他進程訪問共享對象,需要獲得對象名並調用OpenFileMapping函數。

HANDLE hMySharedMapFile=OpenFileMapping(FILE_MAP_WRITE,

FALSE,“MySharedMem");

一旦其他進程獲得映射對象的句柄,可以像創建進程那樣調用MapViewOfFile函數來映射對象視圖。用戶可以使用該對象視圖來進行數據讀寫操作,以達到數據通訊的目的。

當用戶進程結束使用共享內存後,調用UnmapViewOfFile函數以取消其地址空間內的視圖:

if (!UnmapViewOfFile(pszMySharedMap

View))

{ AfxMessageBox(“could not unmap view of file"); }

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