計算機世界網(wǎng)-用Visual C#調(diào)用Windows API函數(shù)

kenwang 2005-12-15

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Api函數(shù)是構(gòu)筑Windws應(yīng)用程序的基石，每一種Windows應(yīng)用程序開發(fā)工具，它提供的底層函數(shù)都間接或直接地調(diào)用了Windows API函數(shù)，同時為了實現(xiàn)功能擴展，一般也都提供了調(diào)用WindowsAPI函數(shù)的接口，也就是說具備調(diào)用動態(tài)連接庫的能力。Visual C#和其它開發(fā)工具一樣也能夠調(diào)用動態(tài)鏈接庫的API函數(shù)。.NET框架本身提供了這樣一種服務(wù),允許受管轄的代碼調(diào)用動態(tài)鏈接庫中實現(xiàn)的非受管轄函數(shù),包括操作系統(tǒng)提供的Windows API函數(shù)。它能夠定位和調(diào)用輸出函數(shù),根據(jù)需要，組織其各個參數(shù)(整型、字符串類型、數(shù)組、和結(jié)構(gòu)等等)跨越互操作邊界。

下面以C#為例簡單介紹調(diào)用API的基本過程：

動態(tài)鏈接庫函數(shù)的聲明

　動態(tài)鏈接庫函數(shù)使用前必須聲明，相對于VB,C#函數(shù)聲明顯得更加羅嗦，前者通過 Api Viewer粘貼以后，可以直接使用，而后者則需要對參數(shù)作些額外的變化工作。

　動態(tài)鏈接庫函數(shù)聲明部分一般由下列兩部分組成，一是函數(shù)名或索引號，二是動態(tài)鏈接庫的文件名。

　譬如，你想調(diào)用User32.DLL中的MessageBox函數(shù)，我們必須指明函數(shù)的名字MessageBoxA或MessageBoxW，以及庫名字User32.dll,我們知道Win32 API對每一個涉及字符串和字符的函數(shù)一般都存在兩個版本，單字節(jié)字符的ANSI版本和雙字節(jié)字符的UNICODE版本。

　下面是一個調(diào)用API函數(shù)的例子：

[DllImport("KERNEL32.DLL", EntryPoint="MoveFileW", SetLastError=true,

CharSet=CharSet.Unicode, ExactSpelling=true,

CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern bool MoveFile(String src, String dst);

　其中入口點EntryPoint標識函數(shù)在動態(tài)鏈接庫的入口位置，在一個受管轄的工程中，目標函數(shù)的原始名字和序號入口點不僅標識一個跨越互操作界限的函數(shù)。而且，你還可以把這個入口點映射為一個不同的名字，也就是對函數(shù)進行重命名。重命名可以給調(diào)用函數(shù)帶來種種便利，通過重命名，一方面我們不用為函數(shù)的大小寫傷透腦筋，同時它也可以保證與已有的命名規(guī)則保持一致，允許帶有不同參數(shù)類型的函數(shù)共存，更重要的是它簡化了對ANSI和Unicode版本的調(diào)用。CharSet用于標識函數(shù)調(diào)用所采用的是Unicode或是ANSI版本，ExactSpelling＝false將告訴編譯器,讓編譯器決定使用Unicode或者是Ansi版本。其它的參數(shù)請參考MSDN在線幫助.

　在C#中，你可以在EntryPoint域通過名字和序號聲明一個動態(tài)鏈接庫函數(shù)，如果在方法定義中使用的函數(shù)名與DLL入口點相同，你不需要在EntryPoint域顯示聲明函數(shù)。否則，你必須使用下列屬性格式指示一個名字和序號。

[DllImport("dllname", EntryPoint="Functionname")]

[DllImport("dllname", EntryPoint="#123")]

值得注意的是，你必須在數(shù)字序號前加“＃”

下面是一個用MsgBox替換MessageBox名字的例子：

[C#]

using System.Runtime.InteropServices;

public class Win32 {

[DllImport("user32.dll", EntryPoint="MessageBox")]

public static extern int MsgBox(int hWnd, String text, String caption, uint type);

}

許多受管轄的動態(tài)鏈接庫函數(shù)期望你能夠傳遞一個復(fù)雜的參數(shù)類型給函數(shù)，譬如一個用戶定義的結(jié)構(gòu)類型成員或者受管轄代碼定義的一個類成員，這時你必須提供額外的信息格式化這個類型，以保持參數(shù)原有的布局和對齊。

C#提供了一個StructLayoutAttribute類，通過它你可以定義自己的格式化類型，在受管轄代碼中，格式化類型是一個用StructLayoutAttribute說明的結(jié)構(gòu)或類成員，通過它能夠保證其內(nèi)部成員預(yù)期的布局信息。布局的選項共有三種：

布局選項

描述

LayoutKind.Automatic

為了提高效率允許運行態(tài)對類型成員重新排序。

注意：永遠不要使用這個選項來調(diào)用不受管轄的動態(tài)鏈接庫函數(shù)。

LayoutKind.Explicit

對每個域按照FieldOffset屬性對類型成員排序

LayoutKind.Sequential

對出現(xiàn)在受管轄類型定義地方的不受管轄內(nèi)存中的類型成員進行排序。

傳遞結(jié)構(gòu)成員

下面的例子說明如何在受管轄代碼中定義一個點和矩形類型，并作為一個參數(shù)傳遞給User32.dll庫中的PtInRect函數(shù)，

函數(shù)的不受管轄原型聲明如下：

BOOL PtInRect(const RECT *lprc, POINT pt);

注意你必須通過引用傳遞Rect結(jié)構(gòu)參數(shù)，因為函數(shù)需要一個Rect的結(jié)構(gòu)指針。

[C#]

using System.Runtime.InteropServices;

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

public struct Point {

public int x;

public int y;

}

[StructLayout(LayoutKind.Explicit]

public struct Rect {

[FieldOffset(0)] public int left;

[FieldOffset(4)] public int top;

[FieldOffset(8)] public int right;

[FieldOffset(12)] public int bottom;

}

class Win32API {

[DllImport("User32.dll")]

public static extern Bool PtInRect(ref Rect r, Point p);

}

類似你可以調(diào)用GetSystemInfo函數(shù)獲得系統(tǒng)信息：

using System.Runtime.InteropServices;

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

public struct SYSTEM_INFO {

public uint dwOemId;

public uint dwPageSize;

public uint lpMinimumApplicationAddress;

public uint lpMaximumApplicationAddress;

public uint dwActiveProcessorMask;

public uint dwNumberOfProcessors;

public uint dwProcessorType;

public uint dwAllocationGranularity;

public uint dwProcessorLevel;

public uint dwProcessorRevision;

}

[DllImport("kernel32")]

static extern void GetSystemInfo(ref SYSTEM_INFO pSI);

SYSTEM_INFO pSI = new SYSTEM_INFO();

GetSystemInfo(ref pSI);

類成員的傳遞

同樣只要類具有一個固定的類成員布局，你也可以傳遞一個類成員給一個不受管轄的動態(tài)鏈接庫函數(shù)，下面的例子主要說明如何傳遞一個sequential順序定義的MySystemTime類給User32.dll的GetSystemTime函數(shù), 函數(shù)用C/C++調(diào)用規(guī)范如下:

void GetSystemTime(SYSTEMTIME* SystemTime);

不像傳值類型,類總是通過引用傳遞參數(shù).

[C#]

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

public class MySystemTime {

public ushort wYear;

public ushort wMonth;

public ushort wDayOfWeek;

public ushort wDay;

public ushort wHour;

public ushort wMinute;

public ushort wSecond;

public ushort wMilliseconds;

}

class Win32API {

[DllImport("User32.dll")]

public static extern void GetSystemTime(MySystemTime st);

}

回調(diào)函數(shù)的傳遞:

從受管轄的代碼中調(diào)用大多數(shù)動態(tài)鏈接庫函數(shù),你只需創(chuàng)建一個受管轄的函數(shù)定義，然后調(diào)用它即可,這個過程非常直接。

如果一個動態(tài)鏈接庫函數(shù)需要一個函數(shù)指針作為參數(shù)，你還需要做以下幾步：

首先，你必須參考有關(guān)這個函數(shù)的文檔，確定這個函數(shù)是否需要一個回調(diào)；第二，你必須在受管轄代碼中創(chuàng)建一個回調(diào)函數(shù)；最后，你可以把指向這個函數(shù)的指針作為一個參數(shù)創(chuàng)遞給DLL函數(shù),.

回調(diào)函數(shù)及其實現(xiàn):

回調(diào)函數(shù)經(jīng)常用在任務(wù)需要重復(fù)執(zhí)行的場合,譬如用于枚舉函數(shù),譬如Win32 API 中的EnumFontFamilies(字體枚舉), EnumPrinters(打印機), EnumWindows (窗口枚舉)函數(shù). 下面以窗口枚舉為例,談?wù)勅绾瓮ㄟ^調(diào)用EnumWindow 函數(shù)遍歷系統(tǒng)中存在的所有窗口

分下面幾個步驟:

1. 在實現(xiàn)調(diào)用前先參考函數(shù)的聲明

BOOL EnumWindows(WNDENUMPROC lpEnumFunc, LPARMAM IParam)

顯然這個函數(shù)需要一個回調(diào)函數(shù)地址作為參數(shù).

2. 創(chuàng)建一個受管轄的回調(diào)函數(shù),這個例子聲明為代表類型(delegate),也就是我們所說的回調(diào),它帶有兩個參數(shù)hwnd和lparam,第一個參數(shù)是一個窗口句柄，第二個參數(shù)由應(yīng)用程序定義，兩個參數(shù)均為整形。

　　當(dāng)這個回調(diào)函數(shù)返回一個非零值時，標示執(zhí)行成功，零則暗示失敗，這個例子總是返回True值，以便持續(xù)枚舉。

3. 最后創(chuàng)建以代表對象(delegate)，并把它作為一個參數(shù)傳遞給EnumWindows 函數(shù)，平臺會自動地把代表轉(zhuǎn)化成函數(shù)能夠識別的回調(diào)格式。

[C#]

using System;

using System.Runtime.InteropServices;

public delegate bool CallBack(int hwnd, int lParam);

public class EnumReportApp {

[DllImport("user32")]

public static extern int EnumWindows(CallBack x, int y);

public static void Main()

{

CallBack myCallBack = new CallBack(EnumReportApp.Report);

EnumWindows(myCallBack, 0);

}

public static bool Report(int hwnd, int lParam) {

Console.Write("窗口句柄為");

Console.WriteLine(hwnd);

return true;

}

指針類型參數(shù)傳遞：

　在Windows API函數(shù)調(diào)用時，大部分函數(shù)采用指針傳遞參數(shù)，對一個結(jié)構(gòu)變量指針，我們除了使用上面的類和結(jié)構(gòu)方法傳遞參數(shù)之外，我們有時還可以采用數(shù)組傳遞參數(shù)。

　下面這個函數(shù)通過調(diào)用GetUserName獲得用戶名

BOOL GetUserName(

LPTSTR lpBuffer, // 用戶名緩沖區(qū)

LPDWORD nSize // 存放緩沖區(qū)大小的地址指針

);

[DllImport("Advapi32.dll",

EntryPoint="GetComputerName",

ExactSpelling=false,

SetLastError=true)]

static extern bool GetComputerName (

[MarshalAs(UnmanagedType.LPArray)] byte[] lpBuffer,

　 [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray)] Int32[] nSize );

　這個函數(shù)接受兩個參數(shù)，char * 和int *,因為你必須分配一個字符串緩沖區(qū)以接受字符串指針，你可以使用String類代替這個參數(shù)類型，當(dāng)然你還可以聲明一個字節(jié)數(shù)組傳遞ANSI字符串，同樣你也可以聲明一個只有一個元素的長整型數(shù)組，使用數(shù)組名作為第二個參數(shù)。上面的函數(shù)可以調(diào)用如下：

byte[] str=new byte[20];

Int32[] len=new Int32[1];

len[0]=20;

GetComputerName (str,len);

MessageBox.Show(System.Text.Encoding.ASCII.GetString(str));

　最后需要提醒的是，每一種方法使用前必須在文件頭加上：

　using System.Runtime.InteropServices;