C#黑客编程必须掌握的知识 (上)

Win32API平台调用

托管代码调用win32API必须的三个步骤：

• 获得非托管函数的信息，即dll的名称，需要调用的非托管函数名等信息

• 在托管代码中对非托管函数进行声明，并且附加平台调用所需要属性

• 在托管代码中直接调用第二步中声明的托管函数 代码调用MessageBoxW API:

[DllImport("user32.dll",CharSet=CharSet.Unicode,EntryPoint="MessageBoxW",SetLastError=true)]
publicstaticexternintMessageBoxW(IntPtr hWnd,String text,String caption,uint type);
staticvoidMain(string[] args)
{
MessageBoxW(IntPtr.Zero,"你好","你好",0);
}

非托管函数API声明必须具有static extern 关键字，返回值根据目标API返回值设定即可。

[DllImport("user32.dll",CharSet=CharSet.Unicode,EntryPoint="MessageBoxW")]

上述代码定义了平台调用所需的属性，DllImport指定了API所在的模块，CharSet设定了字符集，如果你使用的字符串包含中文等字符，这里记得设定为Unicode，EntryPoint指定函数的实际入口，意思就是说你这里指定了某个入口函数后，你的函数声明的时候用任意函数名也可。比如：

[DllImport("user32.dll",CharSet=CharSet.Unicode,EntryPoint="MessageBoxW",SetLastError=true)]
publicstaticexternintMessageBoxssssW(IntPtr hWnd,String text,String caption,uint type);
staticvoidMain(string[] args)
{
MessageBoxssssW(IntPtr.Zero,"你好","你好",0);
}

获取Win32 ERROR信息

获取win32非托管代码的error信息，需要在平台调用API声明的属性中添加SetLastError=true，即：

[DllImport("kernel32.dll",CharSet=CharSet.Unicode,EntryPoint="GetFileAttributes",SetLastError=true)]
publicstaticexternintGetFileAttributes(String filename);
staticvoidMain(string[] args)
{
GetFileAttributes("notfound.exe");
int code =Marshal.GetLastWin32Error();
Win32Exception win32exception =newWin32Exception(code);
if(code !=0)
{
Console.WriteLine("调用Win32函数发生错误，错误信息为 : {0}", win32exception.Message);
}
else
{
Console.WriteLine("调用Win32函数成功,返回的信息为：{0}", win32exception.Message);
}
}

直接复制到本机结构中的类型和非直接复制到本机结构中的类型

• 大多数数据类型在托管和非托管内存中具有共同的表示形式，而且不需要互操作封送处理程序进行特殊处理。这些类型称为 blittable 类型，因为它们在托管和非托管代码之间传递时不需要进行转换。

  windows数据类型	C数据类型	托管数据类型
  Uchar	unsigned char	System.Byte
  Char	char	System.SByte
  Short/Int16	short	System.Int16
  USHORT/WORD	unsigned short	System.UInt16
  Int	int	System.Int32
  UINT/DWORD	unsigned int	System.UInt32
  INT64/LONGLONG	_int64	System.Int64
  UINT64/ULONGLONG	_uint64	System.UInt64
  INT_PTR	void*	System.IntPtr
  HANDLE	void*	System.UIntPtr
  FLOAT	float	System.Single
  DOUBLE	_double	System.Double

• 在非托管环境中，某些托管数据类型要求具有不同的表示形式。必须将这些非 blittable 数据类型转换为可以封送的形式。例如，托管字符串就是非 blittable 类型，因为这些字符串必须转换为字符串对象后才能进行封送。

类型描述
System.Array转换为 C 样式数组或 SAFEARRAY。
System.Boolean转换为1、2或4字节的值，true表示1或-1。
System.Char转换为Unicode或 ANSI 字符。
System.Class转换为类接口。
System.Object转换为变量或接口。
System.String转换为空引用中的终止字符串或转换为 BSTR。非托管代码不能更新此字符串。
System.StringBuilder ANSI字符串/Unicode字符串,非托管代码可以更新此字符串，并传回给托管代码。
System.ValueType转换为具有固定内存布局的结构。

字符串的封送处理

我们以GetModuleFileNameA API举例，这个API接收一个字符串地址用于写入模块名称字符串，返回值为实际写入lpFilename缓冲区的长度

DWORD GetModuleFileNameA(
[in, optional] HMODULE hModule,
[out]          LPSTR   lpFilename,
[in]           DWORD   nSize
);

c++中我们调用的话代码一般这么写：

char buffer[256];
DWORD NameSTR=GetModuleFileNameA(NULL,buffer,256);

C#中调用首先定义函数声明:

[DllImport("kernel32.dll",CharSet=CharSet.Unicode,EntryPoint="GetModuleFileNameW",SetLastError=true)]
staticexternintGetModuleFileNameW(IntPtr hModule,StringBuilder lpFilename,int nSize);

注意上述Windows参数类型为LPSTR，我们在托管代码中需要使用StringBuilder类型，代码如下：

ref和out关键字

ref 和 out关键字会在涉及到结果传出的过程时用到。

out关键字：

用于从方法中返回参数值，方法的内部必须为out参数赋值，适用于返回多个值的场景，传递参数是out关键字需要一起传递:

ref 关键字：

ref 关键字用于将参数以引用方式传递给方法。这意味着方法中对该参数的修改会影响到调用方法时的原始变量。使用 ref 时，调用方和方法方都能看到相同的内存位置，因此任何对参数的修改都会反映到调用方的变量上。

主要区别

• 初始化要求：
  ref：传递前，调用方的变量必须已初始化。
  out：传递前，调用方的变量可以不初始化。

• 方法内部赋值：
  ref：方法可以选择修改或不修改传入的值，但如果修改了，调用方的值会反映出来。
  out：方法必须对参数进行赋值。

• 使用场景：
  ref 用于方法需要访问和修改传入参数的场景。
  out 用于方法需要返回多个值的场景。

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原文始发于微信公众号（黑晶）：C#黑客编程必须掌握的知识 (上)