ハンドル（コンピューティング）

コンピュータ プログラミングにおいて、ハンドルとは、アプリケーション ソフトウェアがデータベースやオペレーティング システムなどの別のシステムによって管理されるメモリブロックまたはオブジェクトを参照するときに使用される、リソースへの抽象的な参照です。

リソース ハンドルは不透明な 識別子になる場合があり、その場合、通常は整数(多くの場合、その種類のリソースを管理するために使用される配列または「テーブル」内の配列インデックス) になります。または、さらに詳しい情報にアクセスできるようにするポインタになることもあります。一般的なリソース ハンドルには、ファイル記述子、ネットワーク ソケット、データベース接続、プロセス識別子(PID)、およびジョブ IDがあります。PID とジョブ ID は明示的に表示される整数です。ファイル記述子とソケット (多くの場合、ファイル記述子の形式として実装されます) は整数として表されますが、通常は不透明であると見なされます。従来の実装では、ファイル記述子は (プロセスごとの)ファイル記述子テーブル、つまり (システム全体の)ファイル テーブルへのインデックスです。

ポインターには参照先の項目のアドレスが含まれますが、ハンドルは外部で管理される参照の抽象化です。ハンドルの不透明性により、ハンドルを無効にすることなく、システムが参照先をメモリ内で再配置できます。これは、ポインターの仮想メモリに似ていますが、より抽象化されています。同様に、間接参照の追加レイヤーにより、管理システムが参照先に対して実行する操作を制御する能力も向上します。通常、ハンドルは、トゥームストーンのグローバル配列へのインデックスまたはポインターです。

ハンドルリークは、コンピュータ プログラムが以前に割り当てたハンドルを解放しない場合に発生するソフトウェア バグの一種です。これは、以前に割り当てられたメモリのメモリ リークに類似した、リソース リークの一種です。

セキュア コンピューティングの観点では、ハンドルを介したリソースへのアクセスは別のシステムによって仲介されるため、ハンドルは機能として機能します。つまり、オブジェクトを識別するだけでなく、アクセス権を関連付けます。たとえば、ファイル名は偽造可能ですが (推測可能な識別子に過ぎません)、ハンドルは外部システムによってユーザーに付与されるため、ID だけでなく許可されたアクセスも表します。

/etc/passwdたとえば、プログラムがシステム パスワード ファイル ( ) を読み取り/書き込みモード ( ) で読み取る場合はO_RDWR、次の呼び出しによってファイルを開こうとします。

int fd = open ( "/etc/passwd" 、O_RDWR );    

この呼び出しは、指定されたアクセス権で指定されたファイルを開くようにオペレーティング システムに要求します。OS がこれを許可すると、ファイルを開き (プロセスごとのファイル記述子テーブルにエントリを作成)、ハンドル (ファイル記述子、このテーブルへのインデックス) をユーザーに返します。実際のアクセスは OS によって制御され、ハンドルはそのトークンです。逆に、OS がアクセスを拒否し、ファイルを開かず、ハンドルも返さない場合もあります。

機能ベースのシステムでは、ハンドルはプロセス間で、関連するアクセス権とともに渡すことができます。これらの場合、ハンドルはシステム全体で一意の小さな整数以外である必要があり、そうでない場合は偽造可能であることに注意してください。ただし、そのような整数はプロセス内の機能を識別するために使用される場合があります。たとえば、Linux のファイル記述子は、数値だけでは意味がなく、プロセス コンテキストでのみ参照できるため、偽造できません。ただし、そのようなハンドルを転送するには特別な注意が必要です。送信プロセスと受信プロセスでその値が異なる必要がある場合が多いためです。

一方、非機能ベースのシステムでは、各プロセスはリソースの ID と必要なアクセス権を指定して、独自のハンドルを取得する必要があります (たとえば、各プロセスはファイル名とアクセス モードを指定して、ファイル自体を開く必要があります)。このような使用法は、ハンドルの受け渡しをサポートする最新のシステムでも一般的ですが、混乱した代理人問題などの脆弱性の影響を受けます。

ハンドルは、 Mac OS ^[1]やWindowsなどの1990年代のオペレーティングシステムにおけるメモリ管理の一般的なソリューションでした。C標準I/OライブラリのFILEデータ構造はファイルハンドルであり、基礎となるファイル表現（Unixではファイル記述子）を抽象化したものです。他のデスクトップ環境と同様に、Windows APIはハンドルを頻繁に使用してシステム内のオブジェクトを表し、オペレーティングシステムとユーザー空間間の通信経路を提供します。たとえば、デスクトップ上のウィンドウは、（ハンドル、ウィンドウ） タイプのハンドルで表されます。HWND

二重間接ハンドル (ハンドルは必ずしもポインタではなく、たとえば整数である可能性がある) は、使用可能なメモリの増加と仮想メモリアルゴリズムの改善によって、より単純なポインタの使用がより魅力的になったため、最近では好まれなくなりました。ただし、多くのオペレーティング システムでは、不透明な「プライベート」データ構造へのポインタ(不透明ポインタ) や、あるプロセスからそのクライアントに渡される内部配列のインデックスに、この用語を依然として適用しています。

• メモリプール
• 弱い参照

• Windows の限界に挑戦: ハンドル