进程简介：异步进程通知
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2000年5月17日
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了解如何创建新进程以及如何有效地管理它们。
引言
论坛上经常出现的一个问题是：“我如何运行另一个程序？” 通常会附带一句“我读过有关进程的知识，但它们似乎太复杂了”。好吧，抱歉，你别无选择。你需要启动一个进程。本文讨论了几个进程管理的问题。本文主要为 C++/MFC 程序员而写。此讨论补充了我们在书中《Win32 Programming》的讨论，但您可以在不需要本书的情况下使用这里的信息。
创建进程
这有很多答案，取决于你需要完成什么。老式的 C 函数 spawn 和 system 仍然有效。但是，它们被认为有些过时。它们无法提供你需要的控制来接收进程已完成的通知，因为你无法获得进程句柄。
用于启动进程的底层 Win32 API 调用是 ::CreateProcess。它还允许你为窗口应用程序指定窗口在屏幕上的显示位置。但是，::CreateProcess 是进程启动的最低级接口。Microsoft 建议你使用 ShellExecute，这仍然不够好；虽然它提供了与 Windows 环境最佳集成的、高级别的接口（例如，你可以给它一个 URL，如果 Internet Explorer 未运行，它会自动启动它，或者直接将请求发送到正在运行的实例），但它仍然无法提供接收通知所需的内容。
要确定进程是否已停止，你需要一个进程句柄。这是 Win32 用于将进程表示给应用程序的令牌。你可以使用 ::CreateProcess 或 ::ShellExecuteEx 来获取进程句柄。为了与 Windows 最佳集成，Microsoft 建议（敦促，要求）你使用 ::ShellExecute。
以下是获取进程句柄并将其存储在变量 hProcess 中的两个示例：在这两种情况下，都使用要启动的程序名称和指向其命令行参数的指针来调用函数。如果没有参数，则参数指针可以为 NULL。函数返回已创建进程的 HANDLE，如果未能创建进程则返回 NULL。如果返回 NULL，调用者可以调用 ::GetLastError() 来确定出了什么问题。请注意，这些是“最基本”的启动器；如果你想要对位置、启动状态、控制台状态、初始视图等进行精细控制，你可以对这些方案进行主题和变体。如果你想启动一个控制台模式程序并向 stdin 馈送信息或从 stdout 接收数据，你将不得不使用 ::CreateProcess，但这将是另一篇文章的主题。
HANDLE launchViaCreateProcess(LPCTSTR program, LPCTSTR args)
{
HANDLE hProcess = NULL;
PROCESSINFO processInfo;
STARTUPINFO startupInfo;
::ZeroMemory(&startupInfo, sizeof(startupInfo));
startupInfo.cb = sizeof(startupInfo);
if(::CreateProcess(program, (LPTSTR)args,
NULL, // process security
NULL, // thread security
FALSE, // no inheritance
0, // no startup flags
NULL, // no special environment
NULL, // default startup directory
&startupInfo,
&processInfo))
{ /* success */
hProcess = processInfo.hProcess;
} /* success */
return hProcess;
}
HANDLE launchViaShellExecute(LPCTSTR program, LPCTSTR args)
{
HANDLE hProcess = NULL;
SHELLEXECUTEINFO shellInfo;
::ZeroMemory(&shellInfo, sizeof(shellInfo));
shellInfo.cbSize = sizeof(shellInfo);
shellInfo.fMask = SEE_MASK_FLAG_NO_UI | SEE_MASK_NOCLOSEPROCESS;
shellInfo.lpFile = program;
shellInfo.lpParameters = args;
if(::ShellExecuteEx(&shellInfo))
{ /* success */
hProcess = shellInfo.hProcess;
} /* success */
return hProcess;
}
Windows 的本质是，一个已启动的进程会独立运行。如果你有 Unix 背景，那么就没有类似 Unix 的“进程组”的东西。一旦进程启动，它就会独立运行。如果你保留进程句柄（以及窗口句柄，如果你获取了它），你就可以对其进行明确控制，但如果你的进程死掉了，你启动的任何进程都会继续运行。你的进程的存活或死亡对它们没有影响，除非它们在等待你的进程为它们做某事（例如提供 stdin 文本）。在这种情况下，它们不会死，但会阻塞等待所需事件。所以如果你想终止一个进程，你必须提供一种实现方法。
终止进程
你可能会认为终止进程的方法是调用显而易见的 API 调用 ::TerminateProcess。错误。坏主意。
当你调用 ::TerminateProcess 时，进程会停止。无论它在做什么，它都会立即死亡。如果它锁定了信号量或互斥量，或者正在内核代码中间，或者正在做其他重要的事情，那就太糟糕了。砰！进程消失。想象一下好莱坞大片中的大量特效，伴随着巨大的火球。不是一种美好的死亡方式。
进程应该始终有一个“干净”的关闭方式。如果你持有具有窗口的进程的句柄，你可以通过 PostMessage 向该窗口发送一个 WM_CLOSE 消息。如果它是一个控制台应用程序，你应该提供一种关闭它的方法，例如检测 stdin 上的 EOF，或接收特定的文本字符串。但不要使用 ::TerminateProcess，除非你愿意承担可能造成的严重后果。
何时停止？
通常，你希望启动一个进程（通常是控制台应用程序），让它运行直到完成。当它完成后，你就可以处理它的结果。例如，我有一个案例，我启动（最令人惊讶的是）一个 16 位编译器（它用汇编代码编写，而且，我对此毫无办法；我只是不得不在一个客户应用程序中使用它）。我用命令行启动它
compilername inputfile, listingfile, outputfile
在用户检查列表文件或下载输出文件之前，我必须等待它完成。
这是一个简单的情况，因为编译器处理非常小的程序，运行时间不到 5 秒。所以对于这个应用程序，我只需要等待它完成。
HANDLE process = launcher_of_your_choice(program, args); if(process != NULL) { /* success */ ::WaitForSingleObject(process, INFINITE); ::CloseHandle(process); } /* success */
但是，并非所有程序都具有此属性。在这种情况下，你希望获得完成的异步通知。我通过一个看似复杂但实际上非常简单的方法来做到这一点：我启动一个线程，该线程阻塞在进程句柄上。当进程完成时，线程恢复执行，向我的主 GUI 窗口发送一条消息，然后终止。
我在这里重现 WaitInfo 类的代码，因为它非常小。这也是你可以从本网站下载的演示项目的一部分。链接在文章顶部。
// WaitInfo.h class WaitInfo { public: WaitInfo() {hProcess = NULL; notifyee = NULL; } virtual ~WaitInfo() { } void requestNotification(HANDLE pr, CWnd * tell); static UINT UWM_PROCESS_TERMINATED; protected: HANDLE hProcess; // process handle CWnd * notifyee; // window to notify static UINT waiter(LPVOID p) { ((WaitInfo *)p)->waiter(); return 0; } void waiter(); }; /**************************************************************************** * UWM_PROCESS_TERMINATED * Inputs: * WPARAM: ignored * LPARAM: Process handle of process * Result: LRESULT * Logically void, 0, always * Effect: * Notifies the parent window that the process has been terminated * Notes: * It is the responsibility of the parent window to perform a * ::CloseHandle operation on the handle. Otherwise there will be * a handle leak. ****************************************************************************/ #define UWM_PROCESS_TERMINATED_MSG \ _T("UWM_PROCESS_TERMINATED-{F7113F80-6D03-11d3-9FDD-006067718D04}") // WaitInfo.cpp #include "stdafx.h" #include "WaitInfo.h" UINT WaitInfo::UWM_PROCESS_TERMINATED = ::RegisterWindowMessage(UWM_PROCESS_TERMINATED_MSG); /**************************************************************************** * WaitInfo::requestNotification * Inputs: * HANDLE pr: Process handle * CWnd * wnd: Window to notify on completion * Result: void * * Effect: * Spawns a waiter thread ****************************************************************************/ void WaitInfo::requestNotification(HANDLE pr, CWnd * wnd) { hProcess = pr; notifyee = wnd; AfxBeginThread(waiter, this); } // WaitInfo::requestNotification /**************************************************************************** * WaitInfo::waiter * Result: void * * Effect: * Waits for the thread to complete and notifies the parent ****************************************************************************/ void WaitInfo::waiter() { ::WaitForSingleObject(hProcess, INFINITE); notifyee->PostMessage(UWM_PROCESS_TERMINATED, 0, (LPARAM)hProcess); } // WaitInfo::waiter
其使用方式是：在创建进程后，调用 requestNotification 方法请求通知。你传递进程的句柄和要接收通知的窗口。当进程终止时，会向指定窗口发送一条通知消息。你必须有一个在调用 requestNotification 之前创建并且在接收到通知消息之前一直有效的 WaitInfo 对象；这意味着它不能是堆栈上的变量。在我提供的示例代码中，我将其放在启动程序的窗口类的类头中。
在我的类的头文件中，我添加了以下内容
WaitInfo requestor; afx_msg LRESULT OnCompletion(WPARAM, LPARAM)
在窗口的 MESSAGE_MAP 中，你需要为处理程序添加一行。由于这使用了限定名称，ClassWizard 在情感上无法处理它，因此你必须按照所示方式将其放在 //}}AFX_MSG_MAP 行之后。
//}}AFX_MSG_MAP
ON_REGISTERED_MESSAGE(WaitInfo::UWM_PROCESS_COMPLETED, OnCompletion)
END_MESSAGE_MAP()
启动进程后，我执行
HANDLE process = launcher_of_your_choice(program, args); if(process != NULL) { /* success */ requestor.requestNotification(process, this); } /* success */
处理程序非常简单
LRESULT CMyClass::OnCompletion(WPARAM, LPARAM lParam)
{
// whatever you want to do here
::CloseHandle((HANDLE)lParam);
return 0;
}
你可以在示例文件中研究我做了什么。
如果以上内容中有一些看起来令人困惑，你可能想阅读我关于消息管理和工作线程的文章。
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