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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(shí)為了實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)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(dòng)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(dòng)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(dòng)態(tài)鏈接庫中實(shí)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(gè)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(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)的聲明
動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)涉及字符串和字符的函數(shù)一般都存在兩個(gè)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(gè)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(diǎn)EntryPoint標(biāo)識函數(shù)在動(dòng)態(tài)鏈接庫的入口位置,在一個(gè)受管轄的工程中,目標(biāo)函數(shù)的原始名字和序號入口點(diǎn)不僅標(biāo)識一個(gè)跨越互操作界限的函數(shù)。而且,你還可以把這個(gè)入口點(diǎn)映射為一個(gè)不同的名字,也就是對函數(shù)進(jìn)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(shí)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(biāo)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(gè)動(dòng)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(diǎn)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(gè)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(gè)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(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)期望你能夠傳遞一個(gè)復(fù)雜的參數(shù)類型給函數(shù),譬如一個(gè)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(gè)類成員,這時(shí)你必須提供額外的信息格式化這個(gè)類型,以保持參數(shù)原有的布局和對齊。
C#提供了一個(gè)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(gè)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(xiàng)共有三種:
布局選項(xiàng)
描述
LayoutKind.Automatic
為了提高效率允許運(yùn)行態(tài)對類型成員重新排序。
注意:永遠(yuǎn)不要使用這個(gè)選項(xiàng)來調(diào)用不受管轄的動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)。
LayoutKind.Explicit
對每個(gè)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(jìn)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(gè)點(diǎn)和矩形類型,并作為一個(gè)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?yàn)楹瘮?shù)需要一個(gè)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(gè)固定的類成員布局,你也可以傳遞一個(gè)類成員給一個(gè)不受管轄的動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù),下面的例子主要說明如何傳遞一個(gè)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(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù),你只需創(chuàng)建一個(gè)受管轄的函數(shù)定義,然后調(diào)用它即可,這個(gè)過程非常直接。
如果一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)需要一個(gè)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(gè)函數(shù)的文檔,確定這個(gè)函數(shù)是否需要一個(gè)回調(diào);第二,你必須在受管轄代碼中創(chuàng)建一個(gè)回調(diào)函數(shù);最后,你可以把指向這個(gè)函數(shù)的指針作為一個(gè)參數(shù)創(chuàng)遞給DLL函數(shù),.
回調(diào)函數(shù)及其實(shí)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(jī)), 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(gè)步驟:
1. 在實(shí)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(gè)函數(shù)需要一個(gè)回調(diào)函數(shù)地址作為參數(shù).
2. 創(chuàng)建一個(gè)受管轄的回調(diào)函數(shù),這個(gè)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(gè)參數(shù)hwnd和lparam,第一個(gè)參數(shù)是一個(gè)窗口句柄,第二個(gè)參數(shù)由應(yīng)用程序定義,兩個(gè)參數(shù)均為整形。
當(dāng)這個(gè)回調(diào)函數(shù)返回一個(gè)非零值時(shí),標(biāo)示執(zhí)行成功,零則暗示失敗,這個(gè)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(gè)參數(shù)傳遞給EnumWindows 函數(shù),平臺會(huì)自動(dòng)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(shí),大部分函數(shù)采用指針傳遞參數(shù),對一個(gè)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(shí)還可以采用數(shù)組傳遞參數(shù)。
下面這個(gè)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(gè)函數(shù)接受兩個(gè)參數(shù),char * 和int *,因?yàn)槟惚仨毞峙湟粋€(gè)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(gè)參數(shù)類型,當(dāng)然你還可以聲明一個(gè)字節(jié)數(shù)組傳遞ANSI字符串,同樣你也可以聲明一個(gè)只有一個(gè)元素的長整型數(shù)組,使用數(shù)組名作為第二個(gè)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;