Наследуемые дескрипторы

Часто бывает так, что дочернему процессу требуется доступ к объекту, к которому можно обратиться через дескриптор, определенный в родительском процессе, и если этот дескриптор — наследуемый, то дочерний процесс может получить копию открытого дескриптора родительского процесса. Часто именно так обеспечивается возможность использования дескрипторов стандартного ввода и вывода дочерним процессом. Преобразование дескриптора в наследуемый, чтобы дочерний процесс мог получить и использовать его копию, требует выполнения нескольких шагов.

Флаг bInheritHandles, который можно указать при вызове функции CreateProcess, определяет, будет ли дочерний процесс наследовать копии наследуемых дескрипторов открытых файлов, процессов и так далее. Этот флаг можно рассматривать как главный переключатель, действующий в отношении всех дескрипторов.

Кроме того, чтобы сделать наследуемым любой отдельный дескриптор, также требуется предпринимать специальные действия, поскольку дескрипторы не становятся таковыми по умолчанию. Создать наследуемый дескриптор можно либо путем использования структуры SECURITY_ATTRIBUTES в момент создания дескриптора, либо путем копирования существующего дескриптора.

В структуре SECURITY_ATTRIBUTES присутствует флаг bInheritHandle, значение которого должно быть установлено равным TRUE. He забывайте также о том, что элемент nLength должен инициализироваться следующим значением:

sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES)

Приведенный ниже фрагмент кода иллюстрирует создание наследуемых файловых или иных дескрипторов в типичных случаях. В этом примере дескриптор защиты в структуре атрибутов защиты установлен в NULL; подробнее об использовании дескрипторов защиты говорится в главе 15.

HANDLE h1, h2, h3;

SECURITY_ATTRIBUTES sa = { sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES), NULL, TRUE };

…

h1 = CreateFile(…, &sa, …); /* Наследуемый. */

h2 = CreateFile(…, NULL, …); /* Ненаследуемый. */

h3 = CreateFile(…, &sa, …); /* Наследуемый. Возможно повторное использование структуры sa. */

Однако дочернему процессу значение наследуемого дескриптора пока еще не известно, и поэтому родительский процесс должен передать это значение дочернему процессу либо через механизм межпроцессного взаимодействия (Interprocess Communication, IPC), либо путем назначения дескриптора стандартному устройству ввода/вывода в структуре STARTUPINFO, как это делается в первом из примеров, приведенных в данной главе (программа 6.1), а также в ряде примеров в остальной части книги. Обычно последний метод является более предпочтительным, так как он позволяет перенаправить ввод/вывод стандартным способом без внесения каких-либо изменений в дочернюю программу.

В случае дескрипторов, которые не являются дескрипторами файлов или не используются для перенаправления ввода/вывода, применим другой способ, в соответствии с которым дескриптор преобразуется в текстовый формат и помещается в командную строку или переменную окружения. Такой подход можно использовать лишь в том случае, если дескриптор является наследуемым, поскольку и родительский, и дочерний процессы используют для идентификации дескриптора одно и то же значение. Один из способов реализации этого подхода предлагается в упражнении 6.2, а соответствующее решение приводится на Web-сайте книги.

Унаследованные дескрипторы представляют собой отдельные экземпляры. Поэтому родительский и дочерний процессы могут получить доступ к одному и тому же файлу, используя различные указатели файлов. Более того, каждый из обоих процессов может и должен самостоятельно закрывать принадлежащий ему дескриптор.

На рис. 6.2 показан пример двух процессов с двумя различными таблицами дескрипторов, в которых с одним и тем же файлом или иным объектом связаны два различных дескриптора. Процесс 1 является родительским, процесс 2 — дочерним. Если принадлежащий дочернему процессу дескриптор был унаследован им, как это имеет место в случае дескрипторов 1 и 3, то значения дескрипторов в обоих процессах будут одинаковыми.

Однако подобные дескрипторы могут иметь и различные значения. Так, на файл D указывают два дескриптора, причем процесс 2 получил дескриптор за счет вызова функции CreateFile, а не путем наследования. Наконец, возможны ситуации, когда один из процессов имеет дескриптор объекта, а второй — не имеет, что наблюдается для файлов В и Е. Так происходит в тех случаях, когда дескриптор создается дочерним процессом или дублируется из одного процесса в другой, о чем говорится в разделе "Дублирование дескрипторов".

Рис. 6.2. Таблицы дескрипторов объектов для двух процессов