Windows编程基础

旧文迁移，新年第一篇，稍微回顾（bu）了下C（翁凯老师的C进阶），以后遇到了再记上来吧~

C复习

地址

&取地址，只能对存在地址的变量取地址

指针

定义时，*代表类型是指针

int* p, q;
int *x, y;

使用时，*代表取存储的地址处的数据
应用场景：
函数要改变传入值，函数要返回多个结果数据（return返回运算状态）
常见错误：
定义指针类型后未赋值就开始使用->里面存的值未初始化，使用即在错误的地址取值

//这四种是等价的，只是对于无名参数只能在声明函数时使用
 RESULT funA(int a[]);
 RESULT funB(int[]);
 RESULT funC(int *a);
 RESULT funD(int *);

数组名是指针常量，于是每个元素都是常量

const int a[4] = { 1,2,3,4 };
a[1] = 3;//错误

常量

const的作用范围仅限于直接对象，例如int * const q代表指针q是常量，即里面保存的地址不能变，但是地址上的值却是可变的

枚举类型（不用符号常量化）

enum name{name1[=num],name2[=num],name3,….};//编号从零开始，可以指定，后续自增
#include<stdio.h>
void f(enum color c) {
	printf("%d", c);
}
int main(void) {
	enum color{red = 1,yellow,blue};
		enum color a = red;
		f(a);
	return 0;
}

结构体

定义：

struct _a {
	int a;
	float b;
};
struct _a a;

struct _b {
	int a;
	float b;
}b;

struct {
	int a;
	float b;
}c;

赋值：
可单独赋值，也可整体赋值(使用{})
（注意：结构体变量名不是结构体变量的地址，所以才有p->next这种鬼）

typedef

C高阶的标志，所有类型重定义，略略略~

#include<stdio.h>
//#define BETAMAO 666666
int main(void) {
#ifdef BETAMAO
	printf("betamao66666\n");
#else
	printf("betamao23333\n");
#endif
	return 0;
}

联合

宏

#define MAX(x, y)(x>y ? x : y)

（注意最好不要加;不然容易死。。。）

位运算

输出一个数的二进制形式：

#include<stdio.h>

int main(void) {
	int number;
	scanf("%d", &number);
	unsigned long mask = 1u<<31;//正宗的在32位上的1
	for (; mask; mask >>= 1) {
		printf("%d", number&mask ? 1 : 0);
	}
	return 0;
}

位段：

struct  weiduan
{
	int image : 1;
	int flag1 : 3;
	int flag2 : 1;
	int peding : 28;
}a;
a.image = 0;
a.flag1 = 3;

Windows基础

内核对象

C的结构体吧，存储在系统空间，使用对象句柄（HANDLE）访问，它的所有者是操作系统而非进程，用户只能通过操作系统提供的特定接口访问特定的对象。

对于进程，每个进程都有一个句柄表，句柄相当于索引

索引	指向内核对象内存块的指针	访问掩码	标志
1	0x00000000	（不可用）	（不可用）
2	0x05000000	0x????????	0x00000001
…	…	…	…

所以多个进程间不能直接使用句柄共享内核对象，默认句柄不会被子进程继承，可以通过创建时设置标志允许继承，当对对象命名后，在有权限的情况下，其他进程就可以通过对象名打开那个对象。

进程

进程是资源拥有的基本单位，上一篇已经记了，虚拟内存空间分布，其中用户空间属于进程独有，一般一个程序加载后布局：

另一部分，进程还有个进程内核对象：
进程控制块是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。PCB中记录了操作系统所需的，用于描述进程进展情况及控制进程运行所需的全部信息。PCB是进程存在的惟一标志。一般把PCB存放在操作系统专门开辟的PCB区内。
在进程控制块中，主要包括下述4方面的信息：
（1）进程描述信息
进程标识符：每个进程都有惟一的进程标识符，用以识别不同的进程。
用户名或用户标识号：每个进程都隶属于某个用户，有利于资源共享与保护。
家族关系：标识进程之间的家族关系。

（2）处理机状态信息
通用寄存器、指令计数器、程序状态字（PSW）、用户栈指针等

（3）进程调度信息
进程状态：指明进程的当前状态，以作为进程调度和进程对换时的依据。
进程优先级：用于描述进程使用处理机的优先级别的一个整数，优先级别高的进先获得处理机。
进程调度所需的其他信息：如进程已等待CPU的时间总和、进程已执行的时间总和等。
事件：指进程被阻塞的原因。

（4）进程控制信息
程序和数据的地址：指出该进程的程序和数据所在的内存或外存地址，以便再调度到该进程执行时，能从中找到其程序和数据。
进程同步和通信机制：指实现进程同步和进程通信时所必须的机制，如消息队列指针、信号量等。这些数据应全部或部分地存放在PCB中。
实际上进程不会执行任何东西，它只是线程的容器（未使用到多线程时，也是进程的主线程执行整个程序），在C中，我们的程序是以_tmain/_tWinMain函数为入口点，但是实际编译时，在主函数之前还需要做一些初始工作，这部分代码由编译器添加，所以程序入口点地址（称作”入口函数吧”）并不是主函数地址。下面是一个程序的生命周期执行过程：

一旦用户登录一个系统后将拥有一个安全令牌（security token），以后访问受保护资源时都会使用这个令牌，令牌会传给子进程，一个进程拥有令牌后不能改变，若要更高权限的令牌也只能创建新进程并在那时申请更高权限令牌（UAC）.

线程

与进程一样，线程也分两部分：在内核空间中的线程内核对象和用户空间中的线程栈
内核对象：
同进程，也记录着线程执行的一些信息，便于线程切换（用户态上下文和内核态的不一样）等：

typedef struct _CONTEXT {
//GetThreadContext()
//SetThreadContext()传入线程句柄与CONTEXT地址设置/获取上下文

DWORD ContextFlags;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_DEBUG_REGISTERS，这部分将被返回/指定，注意CONTEXT_DEBUG_REGISTERS不被包含在CONTEXT_FULL里
DWORD Dr0;
DWORD Dr1;
DWORD Dr2;
DWORD Dr3;
DWORD Dr6;
DWORD Dr7;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_FLOATING_POINT，这部分将被返回/指定
FLOATING_SAVE_AREA FloatSave;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_SEGMENTS，这部分将被返回/指定
DWORD SegGs;
DWORD SegFs;
DWORD SegEs;
DWORD SegDs;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_INTEGER，这部分将被返回/指定
DWORD Edi;
DWORD Esi;
DWORD Ebx;
DWORD Edx;
DWORD Ecx;
DWORD Eax;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_CONTROL，这部分将被返回
DWORD Ebp;
DWORD Eip;
DWORD SegCs; // 指定这两个要格外小心
DWORD EFlags;
DWORD Esp;
DWORD SegSs;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_EXTENDED_REGISTERS，这部分将被返回，这里的格式和上下文由处理器指定
BYTE ExtendedRegisters[MAXIMUM_SUPPORTED_EXTENSION];
} CONTEXT;

typedef struct _CONTEXT {
 
//GetThreadContext()
//SetThreadContext()传入线程句柄与CONTEXT地址设置/获取上下文
DWORD ContextFlags;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_DEBUG_REGISTERS，这部分将被返回/指定，注意CONTEXT_DEBUG_REGISTERS不被包含在CONTEXT_FULL里
DWORD Dr0;
DWORD Dr1;
DWORD Dr2;
DWORD Dr3;
DWORD Dr6;
DWORD Dr7;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_FLOATING_POINT，这部分将被返回/指定
FLOATING_SAVE_AREA FloatSave;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_SEGMENTS，这部分将被返回/指定
DWORD SegGs;
DWORD SegFs;
DWORD SegEs;
DWORD SegDs;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_INTEGER，这部分将被返回/指定
DWORD Edi;
DWORD Esi;
DWORD Ebx;
DWORD Edx;
DWORD Ecx;
DWORD Eax;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_CONTROL，这部分将被返回
DWORD Ebp;
DWORD Eip;
DWORD SegCs; // 指定这两个要格外小心
DWORD EFlags;
DWORD Esp;
DWORD SegSs;

//如果ContextFlags指定了CONTEXT_EXTENDED_REGISTERS，这部分将被返回，这里的格式和上下文由处理器指定
BYTE ExtendedRegisters[MAXIMUM_SUPPORTED_EXTENSION];
} CONTEXT;

线程栈：

创建线程后，会在用户空间申请一块区域存放线程局部数据（传入参数，局部变量都在这个栈中）
因为线程共享同一进程空间，所以线程是可以访问所属进程中所有的句柄，内存，其他线程的数据的
只有窗口和挂扣对象属于线程，其他用户对象都属于进程，所以若不显式关闭，线程结束时只有前两类句柄会被自动关闭（使用计数-1）

虚拟内存

虚拟内存

使用VirtualAlloc()使用MEM_REVERSE参数可以预定一块地址空间,此时它在虚拟内存里被预定但是并未被映射到物理存储，所以还是不能使用的，可以使用MEM_COMMIT参数调拨物理存储器空间，这样就能使用这块地址了。

内存映射文件

内存映射文件的物理存储器来自磁盘上已有的文件。例如运行exe文件，加载dll文件等，都是直接将文件映射到内存（这与CreateFile不一样，它只是打开文件，可以通过文件句柄，偏移指针访问文件内容，而内存映射是可以完全映射内容的），当同一程序被同时多次执行，它只会被映射一次，其他进程只需复制它的映射视图即可，不过默认情况下他们的全局变量和静态变量不会被共享，而且当一个进程修改了其他部分（如hook API修改了代码）会发生写时复制。

堆

对这种神奇的东西细节留到堆溢出部分来记录，现在先记下大概的使用。它是一块预定的地址空间区域，物理存储器始终是页交换文件，进程初始化时会被分配一个默认堆，可使用GetProcessHeap()获取句柄，用户可以自己创建HeapCreate()堆取，然后从定义的堆取里面分配HeapAlloc()内存

DLL

隐式调用

在编写程序时，只包含dll的头文件，其中头文件会声明导出数据结构，符号，函数和变量，它需要用到*.lib，生成的可执行文件IAT中会有各种需要导入的dll数据，在程序运行前dll就会被加载到内存中。

显示调用

在编写程序时，包含头文件并使用LoadLibrary()显式加载dll，加载的dll不会出现在IAT中，只有程序运行到函数出才会动态加载dll并在使用完以后可以通过FreeLibrary卸载，在进程/线程对此dll进行装载/卸载时可以执行指定的初始化/退出代码（具体笔记在消息勾取处）