Windows管道技術(shù)簡(jiǎn)述

    不知你是否用過(guò)這樣的程序，他們本身并沒(méi)有解壓縮的功能，而是調(diào)用DOS程序PKZIP完成ZIP包的解壓縮。但是在程序運(yùn)行時(shí)又沒(méi)有DOS控制臺(tái)的窗口出現(xiàn)而且一切本應(yīng)該在DOS下顯示的信息都出現(xiàn)在了那個(gè)安裝程序的一個(gè)文本框里。這種設(shè)計(jì)既美觀又可以防止少數(shù)眼疾手快的用戶(hù)提前關(guān)了你的DOS窗口。
現(xiàn)在就來(lái)討論一下，如何用匿名管道技術(shù)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。

管道技術(shù)由來(lái)已久，相信不少人對(duì)DOS命令里的管道技術(shù)最為熟悉。當(dāng)我們type一個(gè)文件的時(shí)候如果想讓他分頁(yè)現(xiàn)實(shí)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(xiě)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(guò)API函數(shù)CreatePipe創(chuàng)建。

BOOL CreatePipe(
PHANDLE hReadPipe, // 指向讀端句柄的指針
PHANDLE hWritePipe, // 指向?qū)懚司浔闹羔?span>
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpPipeAttributes, // 指向安全屬性結(jié)構(gòu)的指針
DWORD nSize // 管道的容量
);

上面幾個(gè)參數(shù)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(shí)候就搞錯(cuò)了）。nSize一般指定為0,以便讓系統(tǒng)自己決定管道的容量。現(xiàn)在來(lái)看安全屬性結(jié)構(gòu)，SECURITY_ATTRIBUTES。

typedef struct _SECURITY_ATTRIBUTES { // sa
DWORD nLength;
LPVOID lpSecurityDescriptor;
BOOL bInheritHandle;
} SECURITY_ATTRIBUTES;
nLength是結(jié)構(gòu)體的大小，自然是用sizeof取得了。lpSecurityDescriptor是安全描述符（一個(gè)C-Style的字符串）。bInheritHandle他指出了安全描述的對(duì)象能否被新創(chuàng)建的進(jìn)程繼承。先不要管他們的具體意義，使用的時(shí)候自然就知道了。

好，現(xiàn)在我們來(lái)創(chuàng)建一個(gè)管道

HANDLE hReadPipe, hWritePipe;
SECURITY_ATTRIBUTES sa;

sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
sa.lpSecurityDescriptor = NULL; //使用系統(tǒng)默認(rèn)的安全描述符
sa.bInheritHandle = TRUE; //一定要為T(mén)RUE，不然句柄不能被繼承。
CreeatePipe(&hReadPipe,&hWritePipe,&sa,0);
OK,我們的管道建好了。當(dāng)然這不是最終目的，我們的目的是把DOS上的一個(gè)程序輸出的東西重定向到一個(gè)Windows程序的Edit控件。所以我們還需要先啟動(dòng)一個(gè)DOS的程序，而且還不能出現(xiàn)DOS控制臺(tái)的窗口（不然不就露餡了嗎）。我們用CreateProcess創(chuàng)建一個(gè)DOS程序的進(jìn)程。

BOOL CreateProcess(
LPCTSTR lpApplicationName, // C-style字符串:應(yīng)用程序的名稱(chēng)
LPTSTR lpCommandLine, // C-style字符串:執(zhí)行的命令
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes, // 進(jìn)程安全屬性
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, // 線程安全屬性
BOOL bInheritHandles, // 是否繼承句柄的標(biāo)志
DWORD dwCreationFlags, // 創(chuàng)建標(biāo)志
LPVOID lpEnvironment, // C-Style字符串：環(huán)境設(shè)置
LPCTSTR lpCurrentDirectory, // C-Style字符串：執(zhí)行目錄
LPSTARTUPINFO lpStartupInfo, // 啟動(dòng)信息
LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation // 進(jìn)程信息
);
先別走，參數(shù)是多了點(diǎn)，不過(guò)大部分要不不用自己填要不填個(gè)NULL就行了。lpApplication隨便一點(diǎn)就行了。lpCommandLine可是你要執(zhí)行的命令一定要認(rèn)真寫(xiě)好。來(lái)，我們瞧瞧lpProcessAttributes和lpThreadAttributes怎么設(shè)置。哎？這不就是剛才那個(gè)嗎。對(duì)阿，不過(guò)可比剛才簡(jiǎn)單。由于我們只是創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程，他是否能在被繼承不敢興趣所以這兩個(gè)值全為NULL。bInHeritHandles也是一定要設(shè)置為T(mén)RUE的，因?yàn)槲覀兗热灰屝碌倪M(jìn)程能輸出信息到調(diào)用他的進(jìn)程里，就必須讓新的進(jìn)程繼承調(diào)用進(jìn)程的句柄。我們對(duì)創(chuàng)建的新進(jìn)程也沒(méi)什么別的苛求，所以dwCreationFlags就為NULL了。lpEnvironment和lpCurrentDirectory根據(jù)你自己的要求是指一下就行了，一般也是NULL。接下來(lái)的lpStartupInfo可是關(guān)鍵，我們要認(rèn)真看一下。

typedef struct _STARTUPINFO { // si
DWORD cb;
LPTSTR lpReserved;
LPTSTR lpDesktop;
LPTSTR lpTitle;
DWORD dwX;
DWORD dwY;
DWORD dwXSize;
DWORD dwYSize;
DWORD dwXCountChars;
DWORD dwYCountChars;
DWORD dwFillAttribute;
DWORD dwFlags;
WORD wShowWindow;
WORD cbReserved2;
LPBYTE lpReserved2;
HANDLE hStdInput;
HANDLE hStdOutput;
HANDLE hStdError;
} STARTUPINFO, *LPSTARTUPINFO;
倒！這么多參數(shù)，一個(gè)一個(gè)寫(xiě)肯定累死了。沒(méi)錯(cuò)，MS早就想到會(huì)累死人。所以提供救人一命的API函數(shù)GetStartupInfo。

VOID GetStartupInfo(
LPSTARTUPINFO lpStartupInfo
);
這個(gè)函數(shù)用來(lái)取得當(dāng)前進(jìn)程的StartupInfo,我們新建的進(jìn)程基本根當(dāng)前進(jìn)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(gè)：cb,dwFlags，hStdOutput，hStdError，wShowWindow。先說(shuō)cb，他指的是STARTUPINFO的大小，還是老手法sizeof。再說(shuō)wShowWindow,他制定了新進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)窗口的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)，這個(gè)屬性當(dāng)然給為SW_HIDE了，我們不是要隱藏新建的DOS進(jìn)程嗎。哈哈，看到hStdOutput和hStdError，標(biāo)準(zhǔn)輸出和錯(cuò)誤輸出的句柄。關(guān)鍵的地方來(lái)了，只要我們把這兩個(gè)句柄設(shè)置為hWrite,我們的進(jìn)程一旦有標(biāo)準(zhǔn)輸出，就會(huì)被寫(xiě)入我們剛剛建立的匿名管道里，我們?cè)儆霉艿赖膆ReadPipe句柄把內(nèi)容讀出來(lái)寫(xiě)入Edit控件不就達(dá)到我們的目的了嗎。呵呵，說(shuō)起來(lái)也真是聽(tīng)容易的阿。這幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)完成了以后，千萬(wàn)別忘了dwFlags。他是用來(lái)制定STARTUPINFO里這一堆參數(shù)那個(gè)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(xiàn)在回到CreateProcess的最后一個(gè)參數(shù)lpProcessInformation（累！）。呵呵，這個(gè)參數(shù)不用自己填了，他是CreateProcess返回的信息，只要給他一個(gè)PROCESS_INFORMATION結(jié)構(gòu)事例的地址就行了。

大功高成了，我們管道一端連在了新進(jìn)程的標(biāo)準(zhǔn)輸出端了，一端可以自己用API函數(shù)ReadFile讀取了。等等，不對(duì)，我們的管道還有問(wèn)題。我們把hWrite給了hStdOutput和hStdError,那么在新的進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)就會(huì)在新進(jìn)程中打開(kāi)一個(gè)管道寫(xiě)入端，而我們?cè)诋?dāng)前進(jìn)程中使用了CreatePipe創(chuàng)建了一個(gè)管道，那么在當(dāng)前進(jìn)程中也有這個(gè)管道的寫(xiě)入端hWrite。好了，這里出現(xiàn)了一個(gè)有兩個(gè)寫(xiě)入端和一個(gè)讀出端的畸形管道。這樣的管道肯定是有問(wèn)題的。由于當(dāng)前進(jìn)程并不使用寫(xiě)端，因此我們必須關(guān)閉當(dāng)前進(jìn)程的寫(xiě)端。這樣，我們的管道才算真正的建立成功了。來(lái)看看VC++寫(xiě)的源程序：


/*
* 通過(guò)管道技術(shù)，將dir /?的幫助信息輸入到MFC應(yīng)用程序的一個(gè)CEdit控件中。
* VC++6.0 + WinXP 通過(guò)
*
* detrox, 2003
*/

void CPipeDlg::OnButton1()
{
    SECURITY_ATTRIBUTES sa;
    HANDLE hRead,hWrite;

    sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
    sa.lpSecurityDescriptor = NULL;
    sa.bInheritHandle = TRUE;
    if (!CreatePipe(&hRead,&hWrite,&sa,0))
    {
      MessageBox("Error On CreatePipe()");
      return;
    }
    STARTUPINFO si;
    PROCESS_INFORMATION pi;
    si.cb = sizeof(STARTUPINFO);
    GetStartupInfo(&si);
    si.hStdError = hWrite;
    si.hStdOutput = hWrite;
    si.wShowWindow = SW_HIDE;
    si.dwFlags = STARTF_USESHOWWINDOW | STARTF_USESTDHANDLES;
    if (!CreateProcess(NULL,"c:\\windows\\system32\\cmd.exe/c dir /?" ,NULL,NULL,TRUE,NULL,NULL,NULL,&si,&pi))
    {
        MessageBox("Error on CreateProcess()");
        return;
    }
    CloseHandle(hWrite);

    char buffer[4096] = {0};
    DWORD bytesRead;
    while (true)
    {
        if (ReadFile(hRead,buffer,4095,&bytesRead,NULL) == NULL)
            break;
        m_Edit1 += buffer;
        UpdateData(false);
        Sleep(200);
    }
}