这一次我们将深入探讨如何在 c# 中使用 win32 和其他现有库。
c# 用户经常提出两个问题:“我为什么要另外编写代码来使用内置于 windows 中的功能?在框架中为什么没有相应的内容可以为我完成这一任务?”当框架小组构建他们的 .net 部分时,他们评估了为使 .net 程序员可以使用 win32 而需要完成的工作,结果发现 win32 api 集非常庞大。他们没有足够的资源为所有 win32 api 编写托管接口、加以测试并编写文档,因此只能优先处理最重要的部分。许多常用操作都有托管接口,但是还有许多完整的 win32 部分没有托管接口。
平台调用 (p/invoke) 是完成这一任务的最常用方法。要使用 p/invoke,您可以编写一个描述如何调用函数的原型,然后运行时将使用此信息进行调用。另一种方法是使用 managed extensions to c++ 来包装函数,这部分内容将在以后的专栏中介绍。
要理解如何完成这一任务,最好的办法是通过示例。在某些示例中,我只给出了部分代码;完整的代码可以通过下载获得。
简单示例
在第一个示例中,我们将调用 beep() api 来发出声音。首先,我需要为 beep() 编写适当的定义。查看 msdn 中的定义,我发现它具有以下原型:
| bool beep( dword dwfreq, // 声音频率 dword dwduration // 声音持续时间 ); |
要用 c# 来编写这一原型,需要将 win32 类型转换成相应的 c# 类型。由于 dword 是 4 字节的整数,因此我们可以使用 int 或 uint 作为 c# 对应类型。由于 int 是 cls 兼容类型(可以用于所有 .net 语言),以此比 uint 更常用,并且在多数情况下,它们之间的区别并不重要。bool 类型与 bool 对应。现在我们可以用 c# 编写以下原型:
public static extern bool beep(int frequency, int duration);
这是相当标准的定义,只不过我们使用了 extern 来指明该函数的实际代码在别处。此原型将告诉运行时如何调用函数;现在我们需要告诉它在何处找到该函数。
我们需要回顾一下 msdn 中的代码。在参考信息中,我们发现 beep() 是在 kernel32.lib 中定义的。这意味着运行时代码包含在 kernel32.dll 中。我们在原型中添加 dllimport 属性将这一信息告诉运行时:
[dllimport("kernel32.dll")]
这就是我们要做的全部工作。下面是一个完整的示例,它生成的随机声音在二十世纪六十年代的科幻电影中很常见。
| using system; using system.runtime.interopservices; namespace beep { class class1 { [dllimport("kernel32.dll")] public static extern bool beep(int frequency, int duration); static void main(string[] args) { random random = new random(); for (int i = 0; i < 10000; i++) { beep(random.next(10000), 100); } } } } |
它的声响足以刺激任何听者!由于 dllimport 允许您调用 win32 中的任何代码,因此就有可能调用恶意代码。所以您必须是完全受信任的用户,运行时才能进行 p/invoke 调用。
枚举和常量
beep() 可用于发出任意声音,但有时我们希望发出特定类型的声音,因此我们改用 messagebeep()。msdn 给出了以下原型:
| bool messagebeep( uint utype // 声音类型 ); |
这看起来很简单,但是从注释中可以发现两个有趣的事实。
首先,utype 参数实际上接受一组预先定义的常量。
其次,可能的参数值包括 -1,这意味着尽管它被定义为 uint 类型,但 int 会更加适合。
对于 utype 参数,使用 enum 类型是合乎情理的。msdn 列出了已命名的常量,但没有就具体值给出任何提示。由于这一点,我们需要查看实际的 api。
如果您安装了 visual studio? 和 c++,则 platform sdk 位于 \program files\microsoft visual studio .net\vc7\platformsdk\include 下。
为查找这些常量,我在该目录中执行了一个 findstr。
findstr "mb_iconhand" *.h
它确定了常量位于 winuser.h 中,然后我使用这些常量来创建我的 enum 和原型:
| public enum beeptype { simplebeep = -1, iconasterisk = 0x00000040, iconexclamation = 0x00000030, iconhand = 0x00000010, iconquestion = 0x00000020, ok = 0x00000000, } [dllimport("user32.dll")] public static extern bool messagebeep(beeptype beeptype); |
现在我可以用下面的语句来调用它: messagebeep(beeptype.iconquestion);
处理结构
有时我需要确定我笔记本的电池状况。win32 为此提供了电源管理函数。
搜索 msdn 可以找到 getsystempowerstatus() 函数。
| bool getsystempowerstatus( lpsystem_power_status lpsystempowerstatus ); |
此函数包含指向某个结构的指针,我们尚未对此进行过处理。要处理结构,我们需要用 c# 定义结构。我们从非托管的定义开始:
| typedef struct _system_power_status { byte aclinestatus; byte batteryflag; byte batterylifepercent; byte reserved1; dword batterylifetime; dword batteryfulllifetime; } system_power_status, *lpsystem_power_status; |
然后,通过用 c# 类型代替 c 类型来得到 c# 版本。
| struct systempowerstatus { byte aclinestatus; byte batteryflag; byte batterylifepercent; byte reserved1; int batterylifetime; int batteryfulllifetime; } |
这样,就可以方便地编写出 c# 原型:
| [dllimport("kernel32.dll")] public static extern bool getsystempowerstatus( ref systempowerstatus systempowerstatus); |