Windows上CAtlFileMapping共享内存的使用以及内部机制

前言：

使用CEF加载网页，做JS与C++交互时，需要向主窗口发送一些消息来通知界面做相应的处理。但是，由于CEF使用chrome内核是多进程架构的，渲染引擎与主程序都不在同一个进程里面。因此，理所当然的就想到了使用共享内存了。为了更容易地使用，我们选择的是ATL里面封装的共享内存操作类：CAtlFileMapping。

CAtlFileMapping使用：

定义结构体，包含你所需要共享的数据，这里我们只需要共享主窗口的句柄

//自定义进程共享数据结构体
struct PROCESS_SHARE_DATA
{
	HWND	hMainWnd;
};

使用</span>VS自带GUID生成工具创建一个GUID，来唯一标识这块共享内存</p><p>const TCHAR szShareGuid[] = _T("4F836C8D-F55E-4D88-A0BF-9ACDC0A33B31");定义共享内存全局变量

extern CAtlFileMapping<PROCESS_SHARE_DATA> g_ShareData;

初始化这块共享内存，并给数据赋值

g_ShareData.MapSharedMem(sizeof(PROCESS_SHARE_DATA), szShareGuid);
((PROCESS_SHARE_DATA*)g_ShareData)->hMainWnd=pMainWnd->GetHWND();

打开共享内存，取出需要的数据

g_ShareData.OpenMapping(szShareGuid, sizeof(PROCESS_SHARE_DATA));
HWND hWnd = ((PROCESS_SHARE_DATA*)g_ShareData)->hMainWnd;

g_ShareData.Unmap();

但是，作为程序员，我们应该知其然知其所以然。那就进去看看实现吧，反正ATL的代码都可以看到。

内部实现：

首先是MapSharedMem，创建一块共享内存，

HRESULT MapSharedMem(</span>

		_In_ SIZE_T nMappingSize,
		_In_z_ LPCTSTR szName,
		_Out_opt_ BOOL* pbAlreadyExisted = NULL,
		_In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsa = NULL,
		_In_ DWORD dwMappingProtection = PAGE_READWRITE,
		_In_ DWORD dwViewDesiredAccess = FILE_MAP_ALL_ACCESS) throw()
	{
		ATLASSUME(m_pData == NULL);
		ATLASSUME(m_hMapping == NULL);
		ATLASSERT(nMappingSize > 0);
		ATLASSERT(szName != NULL); // if you just want a regular chunk of memory, use a heap allocator

		m_nMappingSize = nMappingSize;

		ULARGE_INTEGER nSize;
		nSize.QuadPart = nMappingSize;
		m_hMapping = ::CreateFileMapping(INVALID_HANDLE_VALUE, lpsa, dwMappingProtection, nSize.HighPart, nSize.LowPart, szName);
		if (m_hMapping == NULL)
			return AtlHresultFromLastError();

		if (pbAlreadyExisted != NULL)
			*pbAlreadyExisted = (GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS);

		m_dwViewDesiredAccess = dwViewDesiredAccess;
		m_nOffset.QuadPart = 0;

		m_pData = ::MapViewOfFileEx(m_hMapping, m_dwViewDesiredAccess, m_nOffset.HighPart, m_nOffset.LowPart, m_nMappingSize, NULL);
		if (m_pData == NULL)
		{
			HRESULT hr;

			hr = AtlHresultFromLastError();
			::CloseHandle(m_hMapping);
			m_hMapping = NULL;
			return hr;
		}


		return S_OK;
	}

然后我们查看CAtlFileMapping的定义

template <typename T = char>
class CAtlFileMapping : 
	public CAtlFileMappingBase
{
public:
	operator T*() const throw()
	{
		return reinterpret_cast<T*>(GetData());
	}
};

其他进程使用共享内存，再看OpenMapping函数的实现

HRESULT OpenMapping(
		_In_z_ LPCTSTR szName,
		_In_ SIZE_T nMappingSize,
		_In_ ULONGLONG nOffset = 0,
		_In_ DWORD dwViewDesiredAccess = FILE_MAP_ALL_ACCESS) throw()
	{
		ATLASSUME(m_pData == NULL);
		ATLASSUME(m_hMapping == NULL);
		ATLASSERT(szName != NULL); // if you just want a regular chunk of memory, use a heap allocator

		m_nMappingSize = nMappingSize;
		m_dwViewDesiredAccess = dwViewDesiredAccess;

		m_hMapping = ::OpenFileMapping(m_dwViewDesiredAccess, FALSE, szName);
		if (m_hMapping == NULL)
			return AtlHresultFromLastError();

		m_dwViewDesiredAccess = dwViewDesiredAccess;
		m_nOffset.QuadPart = nOffset;

		m_pData = ::MapViewOfFileEx(m_hMapping, m_dwViewDesiredAccess, m_nOffset.HighPart, m_nOffset.LowPart, m_nMappingSize, NULL);
		if (m_pData == NULL)
		{
			HRESULT hr;

			hr = AtlHresultFromLastError();
			::CloseHandle(m_hMapping);
			m_hMapping = NULL;
			return hr;
		}

		return S_OK;
	}

使用完成后，内核对象都要释放掉，再看Unmap的实现代码

HRESULT Unmap() throw()
	{
		HRESULT hr = S_OK;

		if (m_pData != NULL)
		{
			if (!::UnmapViewOfFile(m_pData))
				hr = AtlHresultFromLastError();
			m_pData = NULL;
		}
		if (m_hMapping != NULL)
		{
			if (!::CloseHandle(m_hMapping) && SUCCEEDED(hr))
				hr = AtlHresultFromLastError();
			m_hMapping = NULL;
		}
		return hr;
	}

总结：

使用CreateFileMapping创建一个唯一标识（GUID)的内存映射，MapViewOfFileEx将其映射到当前进程的内存空间，保存需要共享的数据到这块内存中去。

其他进程访问共享内存时，OpenFileMapping通过唯一标识（GUID）获取这块共享内存的内核句柄，调用MapViewOfFileEx映射到自己的内存空间，然后就可以读取里面的数据了，使用完成后使用UnmapViewOfFile解除映射，CloseHandle关闭内核对象句柄。

虽然使用CAtlFileMapping更加简单、方便，但是我们还是需要了解内存映射的机制的。