Windows管道技術

Windows管道技術

Friday, 3. March 2006, 05:58:54

管道

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不
知你是否用過這樣的程式，他們本身並沒有解壓縮的功能，而是調用DOS程式PKZIP完成ZIP包的解壓縮。但是在程式運行時又沒有DOS控制台的視窗出
現而且一切本應該在DOS下顯示的資訊都出現在了那個安裝程式的一個文字框裡。這種設計既美觀又可以防止少數眼疾手快的使用者提前關了你的DOS視窗。
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命令裡的管道技術最為熟悉。當我們type一個檔案的時候如果想讓他分頁現實可以輸入

C:\>type autoexec.bat|more

這裡“|”就是管道操作符。他以type輸出的資訊為讀取端，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建立。

BOOL CreatePipe(
PHANDLE hReadPipe, // 指向讀端控制代碼的指標
PHANDLE hWritePipe, // 指向寫端控制代碼的指標
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpPipeAttributes, // 指向安全屬性結構的指標
DWORD nSize // 管道的容量
);

上面幾個參數中要注意hReadPipe,hWritePipe是指向控制代碼的指標，而不是控制代碼（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。

typedef struct _SECURITY_ATTRIBUTES { // sa
DWORD nLength;
LPVOID lpSecurityDescriptor;
BOOL bInheritHandle;
} SECURITY_ATTRIBUTES;
nLength
是結構體的大小，自然是用sizeof取得了。lpSecurityDescriptor是安全性描述元（一個C-Style的字串）。
bInheritHandle他指出了安全描述的對象能否被新建立的進程繼承。先不要管他們的具體意義，使用的時候自然就知道了。

好，現在我們來建立一個管道

HANDLE hReadPipe, hWritePipe;
SECURITY_ATTRIBUTES sa;

sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
sa.lpSecurityDescriptor = NULL; file://使用系統預設的安全性描述元
sa.bInheritHandle = TRUE; file://一定要為TRUE，不然控制代碼不能被繼承。
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上的一個程式輸出的東西重新導向到一個Windows程式的Edit控制項。所以我們還需要先啟
動一個DOS的程式，而且還不能出現DOS控制台的視窗（不然不就露餡了嗎）。我們用CreateProcess建立一個DOS程式的進程。

BOOL CreateProcess(
LPCTSTR lpApplicationName, // C-style字串:應用程式的名稱
LPTSTR lpCommandLine, // C-style字串:執行的命令
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes, // 進程安全屬性
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, // 安全執行緒屬性
BOOL bInheritHandles, // 是否繼承控制代碼的標誌
DWORD dwCreationFlags, // 建立標誌
LPVOID lpEnvironment, // C-Style字串：環境設定
LPCTSTR lpCurrentDirectory, // C-Style字串：執行目錄
LPSTARTUPINFO lpStartupInfo, // 啟動資訊
LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation // 進程資訊
);
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怎麼設定。哎？這不就是剛才那個
嗎。對阿，不過可比剛才簡單。由於我們只是建立一個進程，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
設定為TRUE的，因為我們既然要讓新的進程能輸出資訊到調用他的進程裡，就必須讓新的進程繼承調用進程的控制代碼。我們對建立的新進程也沒什麼別的苛求，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。

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！這麼多參數，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。

VOID GetStartupInfo(
LPSTARTUPINFO lpStartupInfo
);
這個函數用來取得當前進程的StartupInfo,我們建立的進程基本根當前進程的StartupInfo差不多，就借用一下啦。然後再小小修改一下即可。

我
們要改的地方有這麼幾個：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,他制定了新進程建立時視窗的現實狀態，這個屬性當然給為
SW_HIDE了，我們不是要隱藏建立的DOS進程嗎。哈哈，看到hStdOutput和hStdError，標準輸出和錯誤輸出的控制代碼。關鍵的地方來
了，只要我們把這兩個控制代碼設定為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裡，我們再用管道的hReadPipe控制代碼把
內容讀出來寫入Edit控制項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後，千萬別忘了dwFlags。他是用來制定
STARTUPINFO裡這一堆參數那個有效。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的最後一個參數lpProcessInformation（累！）。呵呵，這個參數不用自己填了，他是CreateProcess返回的資訊，只要給他一個PROCESS_INFORMATION結構案例的地址就行了。

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,那麼在新的進程啟動時就會在新進程中開啟一個管道寫入端，而我們在當前進程中使用了
CreatePipe建立了一個管道，那麼在當前進程中也有這個管道的寫入端hWrite。好了，這裡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。由於當前進程並不使用寫端，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：

/*
* 通過管道技術，將dir /?的協助資訊輸入到MFC應用程式的一個CEdit控制項中。
* VC++6.0 + WinXP 通過
*
* 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);
}
}