[API] 調用 Win32 API DLL (二)

2009-08-31

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2009-11-22

摘要:[API] 調用 Win32 API DLL (二)

[ 透過 Platform Invoke 呼叫參數為類別或結構型態的 Win32 API ]

有個時候透過 P/Invoke 所呼叫的 Win32 API 傳入參數並不是很單純，因此在 C# Managed 程式碼這邊必須審慎的考量原

Win32 API 與 C# 程式的對應型態轉換，尤其需注意『指標』及『結構』型態的參數。

以下會呼叫 Win32 API 的 GetSystemInfo 函式。

Win32 API GetSystemInfo 函式原型宣告

void GetSystemInfo(

   LPSYSTEM_INFO lpSystemInfo

);

GetSystemInfo：指向 SYSTEM_INFO 結構的指標，用以接受系統背景資訊。

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由以上資訊，我們知道在呼叫時必須傳入指向 SYSTEM_INFO 結構的指標，如果是使用 C/C++ 語言，只需引入相關的標頭檔

並建立一個 SYSTEM_INFO 結構實體即可。但是在 C# 的環境中，並不能直接取得 SYSTEM_INFO 結構的定義，因此必須用

Managed 程式碼中實做 C# 板本的 SYSTEM_INFO 結構。

SYSTEM_INFO 結構定義

typedef struct _SYSTEM_INFO {

     union{

        DWORD dwOemId;

        struct {

                 WORD wProcessorArchitecture;

                 WORD sResserved;

};

};

     DWORD dwPageSize;

     LPVOID lpMinimumApplicationAddress;

     LPVOID lpMaxmumAppicationAddress;

     DOWRD_PTR dwActiveProcessorMask;

     DWORD dwNumberOfProcessors;

     DWORD dwAllocationGranularity;

     WORD wProcessorLevel;

     WORD wProcessorRevision;

} SYSTEM_INFO;

以下程式碼便是以 P/Invoke 方式呼叫參數為結構型態的 GetSystemInfo，取出系統背景資訊後秀出本台電腦的 CPU 數量。

using System;

using System.Runtime.InteropServices;

namespace ExampleSolution

    class Example222

        static void Main(string[] args)

            SYSTEM_INFO si = new SYSTEM_INFO();

            GetSystemInfo(ref si);

            Console.WriteLine("本台電腦處理器數量：{0}顆。", si.dwNumberOfProcessors.ToString());

        [DllImport("kernel32.dll")] //使用 kernel32 組件。

        public static extern void GetSystemInfo(ref SYSTEM_INFO si);

        [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

        public struct SYSTEM_INFO //重新定義屬於 C# 的 SYSTEM_INFO 結構。

            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;

輸出結果：

本台電腦處理器數量：1 顆。

在重新定義 SYSTEM_INFO 結構時，除了需要參考 Win32 環境的原始 SYSTEM_INFO 結構成員型態，並將其全部轉換到

C# 對應之型態外，也需加入 [StruckLayout(LayoutKind.Sequential)] 的屬性說明。StructLayout 屬性的功能在於設定類別

或結構在記憶體中的排列方式，通常，CLR 會控制 Managed 記憶體中類別或結構之資料欄位的實際配置，如果類別或

結構需要以某種方式排列，便可以使用 StructLayout 屬性加以設定。在預設的情況下，編譯器會依據類別或結構中各

成員的大小做最佳化排列，但是若該類別或結構用於 P/Invoke 情況以當作參數轉呼叫 DLL 動態連接函式庫時，則請務必

設定 StructLayout 屬性，避免影響轉呼叫外部 UnManaged 程式碼時因類別或結構記憶體位置錯置而導致非預期的結果。

StructLayout 屬性格式

StructLayout( LayoutKind [, CharSet][, Pack][, Size] )

Pack、Size 及 CharSet 為選擇性設定欄位

表: StructLayout 屬性的各欄位說明

LayoutKind	列舉型別，在匯出至 Unmanaged 程式碼時控制物件的配置。共有三個列舉成員： Auto CLR 預設值，若類別或結構未標註 StructLayout 屬性則自動套用此列舉成員定義。執行階段會自動選擇 Unmanaged 記憶體中物件成員的適當配置。使用這個列舉成員定義的物件不可以在 Managed 程式碼以外公開。嘗試這麼做會產生例外狀況。 Explicit Unmanaged 記憶體中每個物件成員的精確位置是被明確的控制。每個成員必須使用 FieldOffsetAttribute ，表示該欄位在型別中的記憶體相對位置。 Sequential 物件的成員是依序配置的，其順序即是將他們匯出至 Unmanaged 記憶體時所出現的順序。成員是根據 StructLayoutAttribute.Pack 中所指定的封裝來配置。
CharSet	如果 CharSet 欄位設定為 CharSet.Unicode ，所有字串引數在傳遞到 Unmanaged 實做之前都會轉換為 Unicode 字元(LPWSTR)。如果欄位設定為 CharSet.Ansi，則字串會轉換為ANSI 字串 (LPSTR) 。如果 CharSet.Ansi 欄位設定為 CharSet.Auto ，轉換則必須依據平台(WInNT、Win2000、WinXP 和 Win2003 系列產品中為 Unicode；在 Win98 和 WinME 上為 ANSI)。
Pack	這個欄位指示當指定 LayoutKind.Sequential 值時應該使用的封裝大小。 Pack 的值必須為：0、1、2、4、8、16、32、64 或128。其值為 0 時，表示將封裝對齊設為目前平台的預設值。
Size	必須大於或等於所有成員的總和。這個欄位只要針對編譯器撰寫人員，以指定類別或結構的總合大小(以位元組為單位)，要擴充結構佔領的記憶體以便進行直接、Unmanaged 的存取時也很有用。例如，使用未在中繼資料中直接表式的等位時，可以使用這個欄位。