Astria's Blog

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创建线程的方式打开记事本 ​

通过创建进程的方式打开记事本 ​

今天操作系统课老师讲到进程，提出了一个有趣的小实验：能否以系统调用的方式，利用 Windows 创建进程的系统调用函数来打开一个软件。闲得无聊的我立马来了兴趣，姑且写一个玩玩（

头文件 ​

  • <windows.h>：包含了 Windows API 的核心功能。
  • <tchar.h>：提供了一种跨平台的方式来处理 Unicode 和 ANSI 字符集，防止出现一些编码错误。
  • <cstdio>：包含了 C 标准输入输出函数的声明。

核心函数 CreateProcess ​

CreateProcess 是 Windows API 中的一个核心函数，用于创建一个新进程及其主线程。这是我们程序的关键函数，其函数原型如下：

cpp
BOOL CreateProcess(
  LPCTSTR               lpApplicationName,
  LPTSTR                lpCommandLine,
  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes,
  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
  BOOL                  bInheritHandles,
  DWORD                 dwCreationFlags,
  LPVOID                lpEnvironment,
  LPCTSTR               lpCurrentDirectory,
  LPSTARTUPINFO         lpStartupInfo,
  LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation
);

参数说明：

  • lpApplicationName：指向可执行文件名的指针。
  • lpCommandLine：命令行字符串。
  • lpProcessAttributes：指向进程安全属性的指针。
  • lpThreadAttributes：指向线程安全属性的指针。
  • bInheritHandles：是否继承句柄。
  • dwCreationFlags：创建标志。
  • lpEnvironment：指向环境块的指针。
  • lpCurrentDirectory：指向当前工作目录的指针。
  • lpStartupInfo：指向 STARTUPINFO 结构的指针。
  • lpProcessInformation：指向 PROCESS_INFORMATION 结构的指针，用于接收新进程标识信息。

即：CreateProcess 函数创建一个新进程，并通过 lpProcessInformation 返回其句柄等信息。如果函数成功，返回值为非零值；否则返回值为零。

句柄：

  • 有趣的是，在 Windows 里并没有进程层次的概念，所有进程的地位都是相同的。
  • 在创建进程时，函数会通过 PROCESS_INFORMATION 结构返回进程和主线程的句柄，用于控制该进程和线程。
  • 这些句柄是可以传递的，但通常进程间并不因此形成层次关系。

注意：

  • 新进程的执行体是通过 lpApplicationName 或 lpCommandLine 参数指定的。
    • 创建的进程可以并发地与其他进程执行，但执行顺序和调度由操作系统决定。
    • 在使用 CreateProcess 函数创建进程后，需要使用 CloseHandle 函数关闭获取的句柄，以释放资源。

实现代码 ​

cpp
#include <windows.h>
#include <tchar.h>
#include <cstdio>

DWORD WINAPI OpenNotepadThread(LPVOID lpParam) {
    // 定义要打开的应用程序的路径
    LPCTSTR appName = _T("notepad.exe");

    // 创建进程信息结构体
    STARTUPINFO startupInfo;
    PROCESS_INFORMATION processInfo;

    // 初始化进程信息结构体
    ZeroMemory(&startupInfo, sizeof(startupInfo));
    startupInfo.cb = sizeof(startupInfo);
    ZeroMemory(&processInfo, sizeof(processInfo));

    // 创建新进程
    if (!CreateProcess(
        NULL,                   // 指向可执行文件名的指针
        (LPTSTR)appName,        // 命令行参数
        NULL,                   // 进程句柄不可继承
        NULL,                   // 线程句柄不可继承
        FALSE,                  // 不继承句柄
        0,                      // 无特殊标志
        NULL,                   // 使用父进程的环境变量
        NULL,                   // 使用父进程的工作目录
        &startupInfo,           // 启动信息
        &processInfo            // 进程信息
    )) {
        _tprintf(_T("ERROR: %d\n"), GetLastError());
        return 1;
    }

    // 等待新进程结束
    WaitForSingleObject(processInfo.hProcess, INFINITE);

    // 关闭进程和线程句柄
    CloseHandle(processInfo.hProcess);
    CloseHandle(processInfo.hThread);

    return 0;
}

int main() {
    // 创建线程
    HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, OpenNotepadThread, NULL, 0, NULL);

    if (hThread == NULL) {
        _tprintf(_T("ERROR: %d\n"), GetLastError());
        return 1;
    }

    // 等待线程结束
    WaitForSingleObject(hThread, INFINITE);

    // 关闭线程句柄
    CloseHandle(hThread);

    return 0;
}

在上述代码中，我定义了一个名为 OpenNotepadThread 的函数，它是一个线程函数，用于打开记事本应用程序。该函数的参数类型为 LPVOID，表示一个指向任意类型的指针。然后创建进程信息结构体 STARTUPINFO 和 PROCESS_INFORMATION，并对其进行了初始化。

接下来调用 CreateProcess 函数用于创建一个新的进程，返回进程和主线程的句柄等信息。它的参数包括可执行文件名、命令行参数、进程句柄和线程句柄是否可继承等信息。如果创建进程失败，会打印错误代码。

调用 WaitForSingleObject 函数用于等待一个对象的状态变为可信，即等待进程结束。它的参数包括要等待的对象句柄和等待的时间，这里使用 INFINITE 表示无限等待，直到进程结束。

当进程结束后，需要调用 CloseHandle 函数关闭进程和线程的句柄，释放资源。

测试效果 ​

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😄