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标题: 怎样在.net平台合理安全的使用Named Shared Memory以在进程间共享数据 [打印本页]

作者: 数据人与超自然意识 时间: 2025-1-22 16:07
标题: 怎样在.net平台合理安全的使用Named Shared Memory以在进程间共享数据
传统的应用程序间跨进程高速的传输数据有多种方式，作为Win32下的主流，许多程序中都会看到CreateFileMapping函数，这让大家分享一下怎样合理而且安全的建立一个内查对象，以及整个情况的配景和作业流程。

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
internal class SECURITY_ATTRIBUTES
{
public int nLength;
public SafeLocalMemHandle lpSecurityDescriptor;
public bool bInheritHandle;
public SECURITY_ATTRIBUTES()
{
this.nLength = 12;
this.lpSecurityDescriptor = new SafeLocalMemHandle(IntPtr.Zero, false);
}
}

[SuppressUnmanagedCodeSecurity, HostProtection(SecurityAction.LinkDemand, MayLeakOnAbort = true)]
internal sealed class SafeFileMappingHandle : SafeHandleZeroOrMinusOneIsInvalid
{
[SecurityPermission(SecurityAction.LinkDemand, UnmanagedCode = true)]
internal SafeFileMappingHandle() : base(true) { }
[SecurityPermission(SecurityAction.LinkDemand, UnmanagedCode = true)]
internal SafeFileMappingHandle(IntPtr handle, bool ownsHandle)
: base(ownsHandle)
{
SetHandle(handle);
}
[ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.Success), DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true, ExactSpelling = true)]
private static extern bool CloseHandle(IntPtr handle);
protected override bool ReleaseHandle()
{
return CloseHandle(handle);
}
}

[SuppressUnmanagedCodeSecurity, HostProtection(SecurityAction.LinkDemand, MayLeakOnAbort = true)]
internal sealed class SafeLocalMemHandle : SafeHandleZeroOrMinusOneIsInvalid
{
internal SafeLocalMemHandle() : base(true) { }
[SecurityPermission(SecurityAction.LinkDemand, UnmanagedCode = true)]
internal SafeLocalMemHandle(IntPtr existingHandle, bool ownsHandle)
: base(ownsHandle)
{
SetHandle(existingHandle);
}
[DllImport("advapi32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
internal static extern bool ConvertStringSecurityDescriptorToSecurityDescriptor(string StringSecurityDescriptor, int StringSDRevision, out SafeLocalMemHandle pSecurityDescriptor, IntPtr SecurityDescriptorSize);
[ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.Success), DllImport("kernel32.dll")]
private static extern IntPtr LocalFree(IntPtr hMem);
protected override bool ReleaseHandle()
{
return (LocalFree(handle) == IntPtr.Zero);
}
}
internal sealed class SafeViewOfFileHandle : SafeHandleZeroOrMinusOneIsInvalid
{
[SecurityPermission(SecurityAction.LinkDemand, UnmanagedCode = true)]
internal SafeViewOfFileHandle() : base(true) { }
[SecurityPermission(SecurityAction.LinkDemand, UnmanagedCode = true)]
internal SafeViewOfFileHandle(IntPtr handle, bool ownsHandle) : base(ownsHandle) { SetHandle(handle); }
protected override bool ReleaseHandle()
{
if (UnmapViewOfFile(handle))
{
base.handle = IntPtr.Zero;
return true;
}
return false;
}
}

const int FILE_MAP_COPY = 0x0001;
const int FILE_MAP_WRITE = 0x0002;
const int FILE_MAP_READ = 0x0004;
const int FILE_MAP_ALL_ACCESS = 0x0002 | 0x0004;

const int PAGE_READONLY = 0x02;
const int PAGE_READWRITE = 0x04;
const int PAGE_WRITECOPY = 0x08;
const int PAGE_EXECUTE = 0x10;
const int PAGE_EXECUTE_READ = 0x20;
const int PAGE_EXECUTE_READWRITE = 0x40;
const int SEC_COMMIT = 0x8000000;
const int SEC_IMAGE = 0x1000000;
const int SEC_NOCACHE = 0x10000000;
const int SEC_RESERVE = 0x4000000;

const int INVALID_HANDLE_VALUE = -1;

[DllImport("kernel32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
static extern SafeFileMappingHandle OpenFileMapping(int dwDesiredAccess, bool bInheritHandle, string lpName);
[DllImport("kernel32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
static extern SafeFileMappingHandle CreateFileMapping(IntPtr hFile, SECURITY_ATTRIBUTES lpFileMappingAttributes, int flProtect, int dwMaximumSizeHigh, int dwMaximumSizeLow, string lpName);
[ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.Success), DllImport("kernel32.dll", ExactSpelling = true)]
static extern bool UnmapViewOfFile(IntPtr lpBaseAddress);
[DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true, ExactSpelling = true)]
static extern SafeViewOfFileHandle MapViewOfFile(SafeFileMappingHandle handle, uint dwDesiredAccess, uint dwFileOffsetHigh, uint dwFileOffsetLow, UIntPtr dwNumerOfBytesToMap);

安全的建立非托管平台的handle是整篇我推许的地方，由于内查对象如果以外的未能释放会产生内存泄漏，危害很严重。.net平台下PInvoke支持多种封送策略，以是尽量的使用安全的handle显得尤为重要。
下面简要讲一下情况，方法流程和序次参数。
情况：
文件映射的主体是文件，所有的映射会把文件流在当前建立视图的进程区建立一个地址映射，对这个内存地址的作业，就是对文件的作业，由于是在内存中建立了映射，以是每个进程可以独立的读写本身的映射区，最后可以调用方法同步革新到文件流上（本文内未实现）。更为具体的介绍请自行google,必要注意的是命名对象的建立会和建立的进程相干。
方法流程和序次参数：
CreateFileMapping 第一位是一个文件的handle，如果用INVALID_HANDLE_VALUE将会使用默认的内存页文件作为映射。第二位是一个安全设置，为空的话会使用默认的安全控制表。第三位是读写权限和映射设置，支持OR操作。第三位是64位最大高位地址（为0，由于不会有这么大的文件）第四位是64位最大低位地址（未实际对象的物理内存长度）第五位是命名，为空是匿名对象，这里不讨论。

OpenFileMapping 第一位访问权限，第二位指定子进程是否可以共享该handle资源（涉及到handle的复制）。第三位就是命名。

MapViewOfFile第一位是上面两个方法得到的handle实例，第二位是访问权限，第三和第四位同CreateFileMapping意义上是视图相对的位移量。第五位是映射字节数，为0则映射整个建立块区。
从建立（或打开）映射开始，到建立视图，现在就可以在.net情况下使用对内存的读写了。
可以使用Marshal类的Copy方法，前面建立的安全handle上的DangerousGetHandle()方法将返回作业的安全指针。
handle是可以自释放的。

好了到告终束部分了，本来打算用这来实现某些功能，后来发现不太符合我的需求，结果这些代码就要被我废弃了，大抵上我看了十个不到的实现特例，此中以C++为主，而且这些作者都习惯性的作了包装类。
请看完这篇以后参考我的建议，不要在这之上再更多的去包装，对于简朴的数据传送和共享已经够了，我觉得毫无必要再繁琐下去加一个本身命名的class也不会突现什么万一设计不当反而会招人詈骂......当然如果刻意要做什么，除非你也往内里加了许多原子操作以及其他的同步作业控制，我也不能飞过来反对。就这样吧，盼望大家可以都学到知识。

最后这些方法和常量完全的颠末测试，请放心使用。

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