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Windows管道技術簡述【轉】

Posted on 2006-03-01 10:52 daiybh 閱讀(214) 評論(0)  編輯 收藏 引用

轉自 derox的Blog
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不知你是否用過這樣的程序,他們 本身并沒有解壓縮的功能,而是調用DOS程序PKZIP完成ZIP包的解壓縮。但是在程序運行時又沒有DOS控制臺的窗口出現而且一切本應該在DOS下顯 示的信息都出現在了那個安裝程序的一個文本框里。這種設計既美觀又可以防止少數眼疾手快的用戶提前關了你的DOS窗口。
現在就來討論一下,如何用匿名管道技術實現這個功能。

管道技術由來已久,相信不少人對DOS命令里的管道技術最為熟悉。當我們type一個文件的時候如果想讓他分頁現實可以輸入

C:\>type autoexec.bat|more

這里“|”就是管道操作符。他以type輸出的信息為讀取端,以more的輸入端為寫入端建立的管道。

Windows中使用較多的管道也是匿名管道,它通過API函數CreatePipe創建。



上面幾個參數中要注意hReadPipe,hWritePipe是指向句柄的指針,而不是句柄(我第一次用的時候就搞錯了)。nSize一般指定為0,以便讓系統自己決定管道的容量。現在來看安全屬性結構,SECURITY_ATTRIBUTES。

1 typedef struct _SECURITY_ATTRIBUTES { // sa 
2            DWORD nLength; 
3            LPVOID lpSecurityDescriptor; 
4            BOOL bInheritHandle; 
5 } SECURITY_ATTRIBUTES; 

nLength是結構體的大小, 自然是用sizeof取得了。lpSecurityDescriptor是安全描述符(一個C-Style的字符串)。bInheritHandle他指 出了安全描述的對象能否被新創建的進程繼承。先不要管他們的具體意義,使用的時候自然就知道了。

好,現在我們來創建一個管道

1 HANDLE hReadPipe, hWritePipe;
2 SECURITY_ATTRIBUTES sa;
3           
4 sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
5 sa.lpSecurityDescriptor = NULL; //使用系統默認的安全描述符
6 sa.bInheritHandle = TRUE; //一定要為TRUE,不然句柄不能被繼承。
7 CreeatePipe(&hReadPipe,&hWritePipe,&sa,0);

OK,我們的管道建好了。當然這不是最 終目的,我們的目的是把DOS上的一個程序輸出的東西重定向到一個Windows程序的Edit控件。所以我們還需要先啟動一個DOS的程序,而且還不能 出現DOS控制臺的窗口(不然不就露餡了嗎)。我們用CreateProcess創建一個DOS程序的進程。
先別走,參數是多了點,不過大部分要不 不用自己填要不填個NULL就行了。lpApplication隨便一點就行了。lpCommandLine可是你要執行的命令一定要認真寫好。來,我們 瞧瞧lpProcessAttributes和lpThreadAttributes怎么設置。哎?這不就是剛才那個嗎。對阿,不過可比剛才簡單。由于我 們只是創建一個進程,他是否能在被繼承不敢興趣所以這兩個值全為NULL。bInHeritHandles也是一定要設置為TRUE的,因為我們既然要讓 新的進程能輸出信息到調用他的進程里,就必須讓新的進程繼承調用進程的句柄。我們對創建的新進程也沒什么別的苛求,所以dwCreationFlags就 為NULL了。lpEnvironment和lpCurrentDirectory根據你自己的要求是指一下就行了,一般也是NULL。接下來的 lpStartupInfo可是關鍵,我們要認真看一下。
 1 typedef struct _STARTUPINFO { // si 
 2            DWORD cb; 
 3            LPTSTR lpReserved; 
 4            LPTSTR lpDesktop; 
 5            LPTSTR lpTitle; 
 6            DWORD dwX; 
 7            DWORD dwY; 
 8            DWORD dwXSize; 
 9            DWORD dwYSize; 
10            DWORD dwXCountChars; 
11            DWORD dwYCountChars; 
12            DWORD dwFillAttribute; 
13            DWORD dwFlags; 
14            WORD wShowWindow; 
15            WORD cbReserved2; 
16            LPBYTE lpReserved2; 
17            HANDLE hStdInput; 
18            HANDLE hStdOutput; 
19            HANDLE hStdError; 
20 } STARTUPINFO, *LPSTARTUPINFO;

倒!這么多參數,一個一個寫肯定累死了。沒錯,MS早就想到會累死人。所以提供救人一命的API函數GetStartupInfo。

1 VOID GetStartupInfo(
2            LPSTARTUPINFO lpStartupInfo
3 );
4 

這個函數用來取得當前進程的StartupInfo,我們新建的進程基本根當前進程的StartupInfo差不多,就借用一下啦。然后再小小修改一下即可。

我們要改的地方有這么幾個:cb,dwFlags,hStdOutput,hStdError,wShowWindow。先說cb,他指的是 STARTUPINFO的大小,還是老手法sizeof。再說wShowWindow,他制定了新進程創建時窗口的現實狀態,這個屬性當然給為 SW_HIDE了,我們不是要隱藏新建的DOS進程嗎。哈哈,看到hStdOutput和hStdError,標準輸出和錯誤輸出的句柄。關鍵的地方來 了,只要我們把這兩個句柄設置為hWrite,我們的進程一旦有標準輸出,就會被寫入我們剛剛建立的匿名管道里,我們再用管道的hReadPipe句柄把 內容讀出來寫入Edit控件不就達到我們的目的了嗎。呵呵,說起來也真是聽容易的阿。這幾個關鍵參數完成了以后,千萬別忘了dwFlags。他是用來制定 STARTUPINFO里這一堆參數那個有效的。既然我們用了hStdOutput,hStdError和wShowWindow那dwFlags就給為 STARTF_USESHOWWINDOW | STARTF_USESTDHANDLES。

好了,現在回到CreateProcess的最后一個參數lpProcessInformation(累!)。呵呵,這個參數不用自己填了,他是CreateProcess返回的信息,只要給他一個PROCESS_INFORMATION結構事例的地址就行了。

大功高成了,我們管道一端連在了新進程的標準輸出端了,一端可以自己用API函數ReadFile讀取了。等等,不對,我們的管道還有問題。我們把 hWrite給了hStdOutput和hStdError,那么在新的進程啟動時就會在新進程中打開一個管道寫入端,而我們在當前進程中使用了 CreatePipe創建了一個管道,那么在當前進程中也有這個管道的寫入端hWrite。好了,這里出現了一個有兩個寫入端和一個讀出端的畸形管道。這 樣的管道肯定是有問題的。由于當前進程并不使用寫端,因此我們必須關閉當前進程的寫端。這樣,我們的管道才算真正的建立成功了。來看看VC++寫的源程 序  :
 

 1 /* 
 2  * 通過管道技術,將dir /?的幫助信息輸入到MFC應用程序的一個CEdit控件中。
 3  * VC++6.0 + WinXP 通過 
 4  * 
 5  * detrox, 2003 
 6  */
 7 
 8 void CPipeDlg::OnButton1() 
 9 
10   SECURITY_ATTRIBUTES sa;
11   HANDLE hRead,hWrite;
12         
13   sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
14   sa.lpSecurityDescriptor = NULL;
15   sa.bInheritHandle = TRUE;
16   if (!CreatePipe(&hRead,&hWrite,&sa,0)) {
17    MessageBox("Error On CreatePipe()");
18      return;
19   } 
20   STARTUPINFO si;
21   PROCESS_INFORMATION pi; 
22   si.cb = sizeof(STARTUPINFO);
23   GetStartupInfo(&si); 
24   si.hStdError = hWrite;
25   si.hStdOutput = hWrite;
26   si.wShowWindow = SW_HIDE;
27   si.dwFlags = STARTF_USESHOWWINDOW | STARTF_USESTDHANDLES;
28   if (!CreateProcess(NULL,"c:\\windows\\system32\\cmd.exe/c dir /?"
29         ,NULL,NULL,TRUE,NULL,NULL,NULL,&si,&pi)) {
30         MessageBox("Error on CreateProcess()");
31         return;
32   }
33   CloseHandle(hWrite);
34         
35   char buffer[4096= {0};
36   DWORD bytesRead; 
37   while (true) {
38       if (ReadFile(hRead,buffer,4095,&bytesRead,NULL) == NULL)
39           break;
40       m_Edit1 += buffer;
41       UpdateData(false);
42       Sleep(200); 
43   } 
44 

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