Windows管道技术简述

不知你是否用过这样的程序，他们本身并没有解压缩的功能，而是调用DOS程序PKZIP完成ZIP包的解压缩。但是在程序运行时又没有DOS控制台的窗口出现而且一切本应该在DOS下显示的信息都出现在了那个安装程序的一个文本框里。这种设计既美观又可以防止少数眼疾手快的用户提前关了你的DOS窗口。
现在就来讨论一下，如何用匿名管道技术实现这个功能。

管道技术由来已久，相信不少人对DOS命令里的管道技术最为熟悉。当我们type一个文件的时候如果想让他分页现实可以输入

C:\>type autoexec.bat|more

 

这里“|”就是管道操作符。他以type输出的信息为读取端，以more的输入端为写入端建立的管道。

Windows中使用较多的管道也是匿名管道，它通过API函数CreatePipe创建。

 

BOOL CreatePipe(PHANDLE hReadPipe, // 指向读端句柄的指针
                PHANDLE hWritePipe, // 指向写端句柄的指针
                LPSECURITY_ATTRIBUTES lpPipeAttributes, // 指向安全属性结构的指针
                DWORD nSize // 管道的容量
                );

上面几个参数中要注意hReadPipe,hWritePipe是指向句柄的指针，而不是句柄（我第一次用的时候就搞错了）。nSize一般指定为0,以便让系统自己决定管道的容量。现在来看安全属性结构，SECURITY_ATTRIBUTES。

 

typedef struct _SECURITY_ATTRIBUTES 
{ // sa            
    DWORD nLength;            
    LPVOID lpSecurityDescriptor;
    BOOL bInheritHandle; 
} SECURITY_ATTRIBUTES;

nLength是结构体的大小，自然是用sizeof取得了。lpSecurityDescriptor是安全描述符（一个C-Style的字符串）。bInheritHandle他指出了安全描述的对象能否被新创建的进程继承。先不要管他们的具体意义，使用的时候自然就知道了。

好，现在我们来创建一个管道

 

HANDLE hReadPipe, hWritePipe;
SECURITY_ATTRIBUTES sa;
sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
sa.lpSecurityDescriptor = NULL; //使用系统默认的安全描述符
sa.bInheritHandle = TRUE; //一定要为TRUE，不然句柄不能被继承。
CreeatePipe(&hReadPipe,&hWritePipe,&sa,0);

OK,我们的管道建好了。当然这不是最终目的，我们的目的是把DOS上的一个程序输出的东西重定向到一个Windows程序的Edit控件。所以我们还需要先启动一个DOS的程序，而且还不能出现DOS控制台的窗口（不然不就露馅了吗）。我们用CreateProcess创建一个DOS程序的进程。

 

BOOL CreateProcess(LPCTSTR lpApplicationName, // C-style字符串:应用程序的名称
                   LPTSTR lpCommandLine, // C-style字符串:执行的命令
                   LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes, // 进程安全属性
                   LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, // 线程安全属性
                   BOOL bInheritHandles, // 是否继承句柄的标志
                   DWORD dwCreationFlags, // 创建标志
                   LPVOID lpEnvironment, // C-Style字符串：环境设置
                   LPCTSTR lpCurrentDirectory, // C-Style字符串：执行目录
                   LPSTARTUPINFO lpStartupInfo, // 启动信息
                   LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation // 进程信息
                   );

先别走，参数是多了点，不过大部分要不不用自己填要不填个NULL就行了。lpApplication随便一点就行了。lpCommandLine可是你要执行的命令一定要认真写好。来，我们瞧瞧lpProcessAttributes和lpThreadAttributes怎么设置。哎？这不就是刚才那个吗。对阿，不过可比刚才简单。由于我们只是创建一个进程，他是否能在被继承不敢兴趣所以这两个值全为NULL。bInHeritHandles也是一定要设置为TRUE的，因为我们既然要让新的进程能输出信息到调用他的进程里，就必须让新的进程继承调用进程的句柄。我们对创建的新进程也没什么别的苛求，所以dwCreationFlags就为NULL了。lpEnvironment和lpCurrentDirectory根据你自己的要求是指一下就行了，一般也是NULL。接下来的lpStartupInfo可是关键，我们要认真看一下。

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！这么多参数，一个一个写肯定累死了。没错，MS早就想到会累死人。所以提供救人一命的API函数GetStartupInfo。

VOID GetStartupInfo( LPSTARTUPINFO lpStartupInfo);

这个函数用来取得当前进程的StartupInfo,我们新建的进程基本根当前进程的StartupInfo差不多，就借用一下啦。然后再小小修改一下即可。

我们要改的地方有这么几个：cb,dwFlags，hStdOutput，hStdError，wShowWindow。先说cb，他指的是STARTUPINFO的大小，还是老手法sizeof。再说wShowWindow,他制定了新进程创建时窗口的现实状态，这个属性当然给为SW_HIDE了，我们不是要隐藏新建的DOS进程吗。哈哈，看到hStdOutput和hStdError，标准输出和错误输出的句柄。关键的地方来了，只要我们把这两个句柄设置为hWrite,我们的进程一旦有标准输出，就会被写入我们刚刚建立的匿名管道里，我们再用管道的hReadPipe句柄把内容读出来写入Edit控件不就达到我们的目的了吗。呵呵，说起来也真是听容易的阿。这几个关键参数完成了以后，千万别忘了dwFlags。他是用来制定STARTUPINFO里这一堆参数那个有效的。既然我们用了hStdOutput,hStdError和wShowWindow那dwFlags就给为STARTF_USESHOWWINDOW | STARTF_USESTDHANDLES。

好了，现在回到CreateProcess的最后一个参数lpProcessInformation（累！）。呵呵，这个参数不用自己填了，他是CreateProcess返回的信息，只要给他一个PROCESS_INFORMATION结构事例的地址就行了。

大功高成了，我们管道一端连在了新进程的标准输出端了，一端可以自己用API函数ReadFile读取了。等等，不对，我们的管道还有问题。我们把hWrite给了hStdOutput和hStdError,那么在新的进程启动时就会在新进程中打开一个管道写入端，而我们在当前进程中使用了CreatePipe创建了一个管道，那么在当前进程中也有这个管道的写入端hWrite。好了，这里出现了一个有两个写入端和一个读出端的畸形管道。这样的管道肯定是有问题的。由于当前进程并不使用写端，因此我们必须关闭当前进程的写端。这样，我们的管道才算真正的建立成功了。来看看VC++写的源程序：

/*  
* 通过管道技术，将dir /?的帮助信息输入到MFC应用程序的一个CEdit控件中。 
* VC++6.0 + WinXP 通过  
*  
* 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);
    } 
}

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