什么是“原子”数据类型？答案

【问题标题】：What is the "atom" data type?什么是“原子”数据类型？
【发布时间】：2012-05-18 12:35:14
【问题描述】：

我在Win32api 中遇到过ATOM 类型，并且在Acrobat API 中也有ASAtom。

据我所知，原子是哈希表的键，通常是字符串，以实现快速查找并在应用程序之间共享数据。这是正确的吗？原子类型的词源是什么？

编辑

经过一番广泛的搜索，我注意到Prolog 使用了原子，所以这个词一定有一些来源。它似乎用于引用任何单个数据。

【问题讨论】：

是的，这个词有一个起源。它来自希腊词ἄτομος（atomos），意思是“不可分割的”。（舌头在脸颊......）
我认为 X11 也有 Atom 的概念——允许客户端应用程序在 X 服务器中存储一段数据。
@Mehrdad：这很有帮助，它可以解释为什么 ATOM 被定义为 typedef WORD ATOM 因为单词是 CPU 的可寻址单元（即不可分割）。
@JesseGood: 哈哈是的......除了它应该是更大的类型，比如UINT_PTR，因为现在的 CPU 处理 32 位和 64 位块。 :)
@Mehrdad：在 Windows 上定义为 unsigned short（可能是因为它源自 16 位窗口，但 Acrobat API 将其定义为 unsigned long。

标签： c++ winapi types

【解决方案1】：

ATOM 是一个 16 位 Windows 类句柄原语。它的值对用户模式完全不透明。它不是指针或索引。

typedef 无符号短 ATOM;

【讨论】：

我猜它们是使用一些内部散列函数生成的？
没有。它们是内核模式下句柄表的索引。它们是故意不透明的，因为将内核模式指针泄漏到用户模式是违反安全性的。
感谢您的帮助。似乎 windows 在内部使用原子来有效地存储和检索字符串。
（我在我的问题中链接到同一个站点）
@SecurityMatt：不应该取消引用内核模式指针触发 STATUS_ACCESS_VIOLATION。

【解决方案2】：

至于ATOM这个名字的词源，我知道我曾经在一些旧的Microsoft Win32 API文档中看到它是“Access to Memory" 或类似的东西。它是用于表示系统中一些内部数据结构的简单数字标识符（其他名称是“句柄”）的术语。

出于显而易见的原因，向用户提供指向这些结构的直接指针并不明智。首先，因为它们驻留在内核空间中，其次，因为它违反了封装。然后用户可以释放不属于它的内存，或者覆盖它，或者其他一些愚蠢的想法。所以操作系统只是给它一些替换数字标签（即ATOM），然后可以用来从系统请求数据。用户传递小数字而不是整个巨大的数据结构也更快。用户不需要关心内存分配和其他东西，或者通过不再有效的指针访问一些数据，这可能会使他们的程序崩溃。

【讨论】：

用户不需要关心内存分配......你知道ATOM表也有限制，对于全局原子表尤其如此。
你误会了。我说的不是分配space，而是分配method。也就是说，用户不必关心如何为这些对象分配内存以及在哪里分配内存，他们不需要处理分配、释放和检查无效指针的所有麻烦。但当然，他们仍然需要关心他们为资源分配了多少内存。但我认为这是显而易见的。
是的，我们俩都很清楚。你的回答似乎还是有点过于乐观。你为什么不直接说减少内存管理中最烦人的方面（资源泄漏、悬空指针）？ 分配本身可能会失败，这当然必须检查。
当然，但正如我所说，这些是与最初提出的问题无关的不重要的细节。为什么要费心陈述显而易见的事情呢？如果原始海报没有询问他们，我认为他很聪明并且知道这些细节。他只问什么是ATOM。但是，如果您不这么认为，为什么不添加自己的答案呢？
词源几乎可以肯定是回形。它来自 Lisp。符号是 Lisp 中的“原子”。当 Lisp 阅读器读取符号标记时，它变成一个字符串，立即“内嵌”：转换为符号。符号可以作为指针进行比较：如果符号 A 等于 B，我们就知道它们是同一个原子；我们不必对它们的字符串名称进行逐个字符的比较。在 X Windows 系统中，使用 Lisp 的“实习生”术语，将字符串转换为 XAtom 称为 XInternAtom。 Windows 可能从那里抄袭了“原子”。

【解决方案3】：

我能找到的关于“原子”一词的最早内容来自 Lisp 编程语言 (source)。但是，它可能最初来自mathematical logic。在编程中，它们也被称为Symbols，最简单的形式是名称整数（C 中的枚举类型就是一个例子）。但是，它们广泛用于许多编程语言，在 Win32 API 和 Acrobat API 中，它们是表中字符串的标识符。

另外，正如Mehrdad 指出的那样，希腊语的原意是“不可分割的”，因此它们暗示了一种无法进一步分解的原始数据类型。

【讨论】：

这就是为什么原子的名称（物理/化学的东西）可以说是不正确的。

【解决方案4】：

RegisterClass / RegistrClassEx 函数（以及其他一些函数）返回 ATOM 数据类型。

ATOM 唯一标识正在注册的类，但如果函数失败，则返回零，因此您可以像这样测试函数是否失败

ATOM a=0;
.
.
a = RegisterClassEx(your_window);
if (0==a)
  {
    //code for function failed
  }

【讨论】：

你能说出更多返回 ATOM 的函数吗？