在.NET中基于Windows消息的IPC实现
一、什么是IPC
IPC（Inter process Communication）就是“进程间通讯”。我们都知道，在windows系统中，各个应用程序（进程）之间常常需要交换、传递数据，这就要解决进程间的数据通信问题。在最初的16位Windows3.x系统中，所有Windows应用程序共享单一地址，任何进程都能够对这一共享地址空间的数据进行读写操作。
随着Windwos98、Windows NT、Windows2000等32位的操作系统的出现，每个进程都有自己的地址空间，一个Windows进程不能存取另一个进程的私有数据，也就是说，虽然两个进程可以用具有相同值的指针寻址，但所读写的只是它们各自的数据，这样就减少了进程之间的相互干扰。
二、如何实现IPC
那么在windows当前系统下，如何实现进程通讯呢？其实有很多方法，如：
1、 剪贴板Clipboard
2、 DDE（动态数据交换）
3、 内存映像
4、 消息管道
5、 邮件槽
6、 Socket
7、 RPC
8、 串行/并行通信(Serial/Parallel Communication)
9、 COM/DCOM
10、Windows消息
三、基于Windows消息的IPC
现在让我们进入今天我们要讲的主题：“基于Windows消息的IPC实现”。
在这里，我假定大家对Windows消息机制都有很好的理解，所以我就不在这上面费太多的墨水了。我们直接看看Windows消息是怎么样实现进程间通讯的。我们首先看看Windows的消息常数：
WM_COPYDATA=0x004A// 当一个应用程序传递数据给另一个应用程序时发送此消息。
这就是我们要的。下面我们来看看如何利用它来实现IPC。
让我们先看看几个API函数，没有它们，我们没有办法将数据发送出去。
1、 PostMessage
函数功能：该函数将一个消息放入（寄送）到与指定窗口创建的线程相联系消息队列里，不等待线程处理消息就返回。消息队列里的消息通过调用GetMessage和PeekMessage取得。
函数原型：B00L PostMessage（HWND hWnd，UINT Msg，WPARAM wParam，LPARAM lParam）；
参数
hWnd：其窗口程序接收消息的窗口的句柄。可取有特定含义的两个值：
HWND.BROADCAST：消息被寄送到系统的所有顶层窗口，包括无效或不可见的非自身拥有的窗口、被覆盖的窗口和弹出式窗口。消息不被寄送到子窗口。
NULL：此函数的操作和调用参数dwThread设置为当前线程的标识符PostThreadMessage函数一样。
Msg：指定被寄送的消息。
wParam：指定附加的消息特定的信息。
IParam：指定附加的消息特定的信息。
返回值：如果函数调用成功，返回非零值：如果函数调用失败，返回值是零。若想获得更多的错误信息，请调用GetLastError函数。
2、 SendMessage
函数功能：该函数将指定的消息发送到一个或多个窗口。此函数为指定的窗口调用窗口程序，直到窗口程序处理完消息再返回。而函数PostMessage不同，将一个消息寄送到一个线程的消息队列后立即返回。
函数原型：LRESULT SendMessage（HWND hWnd，UINT Msg，WPARAM wParam，LPARAM IParam）；
参数：
hWnd：其窗口程序将接收消息的窗口的句柄。如果此参数为HWND_BROADCAST，则消息将被发送到系统中所有顶层窗口，包括无效或不可见的非自身拥有的窗口、被覆盖的窗口和弹出式窗口，但消息不被发送到子窗口。
Msg：指定被发送的消息。
wParam：指定附加的消息指定信息。
IParam：指定附加的消息指定信息。
返回值：返回值指定消息处理的结果，依赖于所发送的消息。
3、 RegisterWindowMessage
函数功能：RegisterWindowMessage函数定义一个新的窗口消息，该消息保证在整个系统范围内是唯一的。调用SendMessage或PostMessage函数时可以使用该函数返回的消息值。
函数原型：UINT RegisterWindowMessage(lpsz)
参数：
lpsz指向一个以NULL结束的字符串，该字符串指定待登记的消息。
返回值：若成功地登记了消息，返回值是一个消息标识符。该标识符值的范围在0XC000到0XFFFF之间，否则，返回值为0。
我们现在在C#中声明这些API函数:
[DllImport(
"
user32
"
)]
internal
static
extern
int
RegisterWindowMessage(
string
lpString); [DllImport(
"
user32
"
)]
internal
static
extern
int
PostMessage(IntPtr hWnd,
int
Msg,
int
wParam,
int
lParam); [DllImport(
"
user32
"
)]
internal
static
extern
int
PostMessage(IntPtr hwnd,
int
wMsg, IntPtr wParam, IntPtr lParam); [DllImport(
"
user32
"
)]
internal
static
extern
int
SendMessage(IntPtr hWnd,
int
Msg, IntPtr wParam,
ref
COPYDATASTRUCT lParam);
然后定义一些我们需要的常数：
internal
const
int
WM_COPYDATA
=
0x004A
;
//
当一个应用程序传递数据给另一个应用程序时发送此消息
internal
const
int
WM_DESTROY
=
0x0002
;
//
窗体被销毁
internal
const
int
WM_CREATE
=
0x0001
;
//
应用程序创建一个窗口
internal
const
int
WM_QUERYENDSESSION
=
0x0011
;
//
当用户选择结束对话框或程序自己调用ExitWindows函数
internal
static
readonly
IntPtr HWND_BROADCAST
=
new
IntPtr(
0xFFFF
);
我们还需要一个传送数据的结构：
/**/
///<summary>
///发送WM_COPYDATA消息的数据结构
///</summary>
internal
struct
COPYDATASTRUCT
...
{
/**////<summary> ///用户自定义数据
///</summary> internal IntPtr dwData; /**////<summary> ///数据长度 ///</summary> internal int cbData; /**////<summary> ///数据首地址指针 ///</summary> internal IntPtr lpData; }
现在我们来看看具体如何实现：
1、 我们首先创建一个类，让它从Form类继承，因为我们需要一个窗体，然后对它的消息进行处理：
internal
class
WinMsg : Form
...
{ private string _messageString; private List<IntPtr> _windowList; private int _message; private int _intHandler; private bool _isConnected;}
2、 然后定义构造函数，在构造函数里注册一个消息通道值，并发出一个广播通知其它在这个通道的窗口。
internal
WinMsg(
string
messageString)
...
{ _messageString = messageString; _isConnected = false; _intHandler = Handle.ToInt32(); _windowList = new List<IntPtr>(); _message = Win32.RegisterWindowMessage(_messageString);//注册一个消息通道 int errCode = Win32.PostMessage(Win32.HWND_BROADCAST, _message, Win32.CONNECTION, _intHandler);//向此通道内所有的窗口广播自己的句柄 if (errCode == 0) ...{ throw new Win32Exception(errCode);//发生错误，抛出异常 } else ...{ _isConnected = true; } }
3、 重写基类的WndProc函数，处理接收到的消息：
protected
override
void
WndProc(
ref
Message m)
...
{ if (m.Msg == _message)//接收到广播消息，进行处理 ...{ int LParam = m.LParam.ToInt32(); int WParam = m.WParam.ToInt32(); if (LParam != 0 && LParam != _intHandler) ...{ if (WParam == Win32.DISCONNECTION) ...{ _windowList.Remove(m.WParam);//将对方窗口的句柄从列表中删除 } else ...{ if (WParam==Win32.CONNECTION) ...{ Win32.PostMessage(m.LParam, _message, Win32.REVERSION, _intHandler); } _windowList.Add(m.LParam);//将对方窗口的句柄存入列表中 } } return; } switch (m.Msg) ...{ case Win32.WM_COPYDATA://接收到其它窗口发送过来的数据 ...{ COPYDATASTRUCT data = new COPYDATASTRUCT(); data = (COPYDATASTRUCT)m.GetLParam(data.GetType()); byte[] message = new byte[data.cbData]; Marshal.Copy(data.lpData, message, 0, data.cbData);//从非托管内存中将数据复制到我们的byte数组中。 Anyzler(m.WParam, message);//在这里处理接收到的数据。 } break; case Win32.WM_DESTROY: case Win32.WM_QUERYENDSESSION://窗口被关闭，向其它窗口广播通知从队列中删除自己 Win32.PostMessage(Win32.HWND_BROADCAST, _message, Win32.DISCONNECTION, _intHandler); base.WndProc(ref m);//调用基类的消息处理函数。 break; default: base.WndProc(ref m); //调用基类的消息处理函数。 break; } }
4、 定义发送消息的函数：
internal
void
Send(
byte
[] message)
...
{ if (_isConnected) ...{ int length = message.Length; IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(length);//申请一块非托管内存 Marshal.Copy(message, 0, ptr, length);//将要发送的数据封送到非托管内存 COPYDATASTRUCT data = new COPYDATASTRUCT(); data.dwData = IntPtr.Zero;//这里可以随意定义。 data.cbData = length;//传递要发送的数据的长度 data.lpData = ptr;//传递要发送的数据的地址指针 //向其它所有窗口发送数据，这里不能发广播消息。必须一个一个发送。 foreach (IntPtr window in _windowList) ...{ Win32.SendMessage(window, Win32.WM_COPYDATA, this.Handle, ref data); } Marshal.FreeHGlobal(ptr);//释放这块非托管内存，这行一定要写上，不然会内存泄漏。 } }
