精通 Windows.API - 函数、接口、编程实例

Question

Windows API（Windows Application Program Interface，Windows 应用程序接口）是一系列函数、宏、数据类型、数据结构的集合，运行于 Windows 系统的应用程序，可以使用操作系统提供的接口来实现需要的功能。

本书由浅入深、循序渐进地教授读者如何使用 Windows API 进行 Windows 应用程序开发。全书共 18 章，分为 3 个部分，第 1 部分（第 1 章～第 3 章）介绍 Windows 程序设计基础；第2 部分（第 4 章～第 17 章）按照程序设计的各个方面进行划分，包括文件系统、内存管理、进程与线程、用户界面、Shell 程序开发、Windows GDI、Socket 网络通信驱动程序开发、安全机制等内容；第 3 部分（第 18 章）作为全书的总结和补充。

本书适合广大的 Windows 应用程序开发人员、Visual C++开发工程师、网络游戏开发人员、软件培训机构学员和高校学生阅读。

第1章　Windows应用程序开发入门　1
1.1　第一个实例程序　1
1.1.1　start.exe　1
1.1.2　Windows API　2
1.1.3　程序入口函数　2
1.1.4　start.c代码分析　2
1.2　编译代码　3
1.2.1　安装Visual Studio　3
1.2.2　安装Microsoft Platform SDK　4
1.2.3　集成Microsoft Platform SDK与Visual C++速成版　5
1.2.4　Vista SDK与Visual Studio 2008　6
1.2.5　Visual Studio专业版或团队系统版　7
1.2.6　使用图形化IDE建立工程、进行编译　7
1.2.7　“解决方案”与“工程”　8
1.2.8　使用命令行工具编译　8
第2章　Windows API概要　10
2.1　Windows数据类型　10
2.1.1　Windows数据类型示例　10
2.1.2　Windows数据类型与标准C数据类型的关系　14
2.1.3　Windows数据类型与Windows API　14
2.1.4　Windows中的数据结构　15
2.2　Windows API的功能分类　15
2.2.1　系统基本服务　15
2.2.2　系统管理　17
2.2.3　用户界面　17
2.2.4　图像和多媒体　20
2.2.5　网络　20
2.2.6　系统安全　20
2.2.7　其他功能　21
2.3　Windows API核心DLL　21
2.3.1　Kernel32.dll　21
2.3.2　User32.dll　21
2.3.3　Gdi32.dll　22
2.3.4　标准C函数　22
2.3.5　其他Dll　22
2.4　Unicode和多字节　22
2.4.1　W版本和A版本的API　24
2.4.2　Unicode与ASCII的转换　24
2.5　对Windows程序设计规范的建议　25
第3章　开发工具配置与使用　26
3.1　使用Visual C/C++编译链接工具　26
3.1.1　编译器cl.exe　27
3.1.2　资源编译器rc.exe　31
3.1.3　链接器link.exe　32
3.1.4　其他工具　38
3.1.5　编译链接工具依赖的环境变量　39
3.1.6　示例：使用/D选项进行条件编译　42
3.2　使用Platform SDK　43
3.2.1　Platform SDK的目录结构与功能　43
3.2.2　为编译链接工具设置环境变量　45
3.2.3　Platform SDK工具集　46
3.2.4　Windows Vista SDK　48
3.3　编写Makefile　48
3.3.1　使用nmake.exe构建工程　48
3.3.2　Makefile实例　50
3.3.3　注释　50
3.3.4　宏　50
3.3.5　描述块：目标、依赖项和命令　53
3.3.6　makefile预处理　55
3.3.7　在Platform SDK的基础上使用nmake　56
3.4　使用WinDbg调试　57
3.4.1　安装WinDbg　57
3.4.2　编译可调试的程序　58
3.4.3　WinDbg命令　59
3.4.4　调试过程演示　59
3.5　集成开发环境 Visual Studio　62
3.5.1　工程类型选择与配置　62
3.5.2　Visual Studio快捷方式　64
3.5.3　生成项目　64
3.5.4　调试　65
3.5.5　选项与设置　65
3.6　开发环境配置总结　66
第4章　文件系统　67
4.1　概述　67
4.1.1　文件系统的基本概念　67
4.1.2　文件系统主要API　68
4.2　磁盘和驱动器管理　70
4.2.1　遍历卷并获取属性　70
4.2.2　操作驱动器挂载点　76
4.2.3　判断光驱中是否有光盘　81
4.2.4　获取磁盘分区的总容量、空闲容量、簇、扇区信息　83
4.3　文件和目录管理　86
4.3.1　删除、复制、重命名、移动文件　87
4.3.2　创建、打开、读写文件，获取文件大小　90
4.3.3　创建目录　96
4.3.4　获取程序所在的目录、程序模块路径，获取和设置当前目录　97
4.3.5　查找文件、遍历指定目录下的文件和子目录　100
4.3.6　递归遍历目录树　103
4.3.7　获取、设置文件属性和时间　105
4.4　内存映射文件　110
4.4.1　使用Mapping File提高文件读写的效率　110
4.4.2　通过Mapping File在进程间传递和共享数据　115
4.4.3　通过文件句柄获得文件路径　118
4.5　总结　121
第5章　内存管理　122
5.1　Windows内存管理原理　122
5.1.1　基本概念　122
5.1.2　分页与分段内存管理、内存映射与地址转换　123
5.1.3　进程的内存空间　125
5.1.4　虚拟内存布局、内存的分工、堆与栈　127
5.1.5　内存的保护属性和存取权限　127
5.1.6　本章API列表　127
5.2　堆管理　129
5.2.1　获取堆句柄、分配与再分配堆　129
5.2.2　获取堆中内存块的大小信息　133
5.2.3　释放内存、销毁堆　134
5.3　全局(Global)和局部(Local)内存管理　136
5.3.1　Global函数　136
5.3.2　Local函数　137
5.3.3　使用全局和局部函数分配和释放内存、改变内存块属性　137
5.4　虚拟内存管理　138
5.4.1　虚拟地址空间与内存分页　139
5.4.2　分配和释放可读可写的虚拟内存页面　139
5.4.3　修改内存页面状态和保护属性、将页面锁定在物理内存中　142
5.4.4　管理其他进程的虚拟内存　143
5.5　内存操作与内存信息管理　144
5.5.1　复制、填充、移动、清零内存块、防止缓冲区溢出　144
5.5.2　获得当前系统内存使用情况　146
5.5.3　判断内存指针的可用性　147
5.6　各种内存分配方式的关系与比较　148
5.6.1　标准C内存管理函数与Windows内存管理API的关系　149
5.6.2　功能性区别　149
5.6.3　效率的区别　149
第6章　进程、线程和模块　150
6.1　基本概念　150
6.1.1　应用程序与进程　150
6.1.2　控制台应用程序与图形用户界面应用程序　151
6.1.3　动态链接库、模块　151
6.1.4　线程、纤程与作业　152
6.1.5　权限与优先级　153
6.2　进程管理　153
6.2.1　创建进程、获取进程相关信息、获取启动参数　153
6.2.2　编写控制台程序和图形用户界面应用程序　158
6.2.3　获取和设置环境变量　158
6.3　线程、纤程　162
6.3.1　创建线程、退出线程、获取线程信息　162
6.3.2　挂起、恢复、切换、终止线程　164
6.3.3　创建远程线程、将代码注入其他进程中执行　167
6.3.4　创建纤程、删除纤程、调度纤程　170
6.3.5　纤程与线程的互相转换　171
6.4　进程状态信息　176
6.4.1　PS API与Tool help API　176
6.4.2　遍历系统中的进程　178
6.4.3　列举进程的模块、线程　182
6.4.4　进程的堆使用、内存占用、虚拟内存大小，页面错误情况　184
6.5　动态链接库　185
6.5.1　加载、释放DLL、通过句柄获取DLL相关信息　186
6.5.2　编写动态链接库、导出函数　186
6.5.3　创建动态链接库工程，配置DLL编译链接选项　188
6.5.4　运行时动态获取DLL导出函数地址并调用　189
6.5.5　声明导出函数、创建lib库，为其他模块提供导入表调用接口　190
6.5.6　通过构建导入表调用DLL导出函数　191
第7章　线程同步　192
7.1　基本原理　192
7.1.1　线程同步的过程　193
7.1.2　同步对象　193
7.1.3　等待函数　193
7.2　同步对象示例　194
7.2.1　使用事件对象(Event)　194
7.2.2　使用互斥对象(Mutex)　199
7.2.3　使用信号量控制访问共享数据的线程数量　202
7.2.4　使用可等待计时器(Timer)　206
7.3　等待进程和线程的执行完成　209
第8章　服务　210
8.1　基本概念　210
8.1.1　服务控制器(SCM)　211
8.1.2　服务程序　211
8.1.3　服务控制管理程序　211
8.1.4　系统服务管理工具　211
8.1.5　服务的属性　211
8.2　编写服务程序　212
8.2.1　入口函数　212
8.2.2　服务主函数　212
8.2.3　控制处理函数　213
8.3　实现对服务的控制和管理　216
8.3.1　创建、删除服务　216
8.3.2　启动、停止服务，向服务发送控制请求　219
8.3.3　管理服务状态、配置服务、服务的依赖关系　222
第9章　图形用户界面　229
9.1　字符界面程序　229
9.1.1　基本概念　230
9.1.2　控制台读写　231
9.1.3　控制台字体、颜色等属性，操作屏幕缓存　234
9.1.4　控制台事件　244
9.2　图形用户界面：基本概念　246
9.2.1　窗口　246
9.2.2　窗口类　246
9.2.3　消息和消息处理函数　247
9.2.4　控件　247
9.2.5　资源　248
9.2.6　对话框　248
9.3　图形用户界面：窗口　248
9.3.1　注册窗口类　249
9.3.2　创建窗口　251
9.3.3　窗口消息处理函数　253
9.3.4　窗口属性、位置和大小　256
9.3.5　窗口显示方式　257
9.3.6　线程消息队列和消息循环　258
9.4　图形用户界面：控件　258
9.4.1　Tree View控件　258
9.4.2　为Tree View控件增加节点　260
9.4.3　Tree View右键菜单　262
9.4.4　List View控件　263
9.4.5　为List View控件增加分栏　265
9.4.6　为List View控件增加项　266
9.4.7　文本框控件　267
9.4.8　为文本框控件设置文字　268
9.5　界面资源　269
9.5.1　资源脚本(.rc)　269
9.5.2　资源ID定义和头文件　272
9.5.3　在程序中使用资源　273
9.6　菜单　273
9.6.1　菜单资源和菜单句柄　273
9.6.2　动态增加、删除、设置菜单及菜单项　274
9.6.3　菜单消息处理　274
9.7　对话框　275
9.7.1　创建对话框　275
9.7.2　对话框消息处理函数　276
第10章　系统信息的管理　277
10.1　Windows系统信息　277
10.1.1　获取系统版本　277
10.1.2　获取计算机硬件信息　279
10.1.3　获取系统目录等信息　281
10.1.4　用户名、计算机名、域名　282
10.1.5　处理系统颜色信息、尺度信息等　284
10.1.6　鼠标、键盘等外设信息　285
10.2　时间信息　286
10.2.1　设置、获取系统时间　286
10.2.2　获取开机至现在持续的时间　287
10.2.3　文件时间与系统时间的转换　287
10.3　注册表　288
10.3.1　注册表的作用及组织形式　288
10.3.2　键、子键、键属性及键值的相关操作　289
10.3.3　列举注册表项及键值　292
10.3.4　通过注册表设置一个自启动的程序　293
10.3.5　设置随程序启动而启动的调试器(任何程序)　294
10.3.6　指定程序崩溃实时调试器　294
第11章　进程间通信　295
11.1　邮槽(MailSlot)　295
11.1.1　创建邮槽、从邮槽中读取消息　296
11.1.2　通过邮槽发送消息　299
11.2　管道(Pipe)　300
11.2.1　创建命名管道　300
11.2.2　管道监听　302
11.2.3　使用异步I/O进行读写　303
11.2.4　关闭管道实例　307
11.2.5　客户端　307
11.3　剪贴板　310
11.3.1　获取、设置剪贴板数据　310
11.3.2　监视剪贴板　317
11.3.3　剪贴板数据格式　325
11.4　数据复制消息(WM_COPYDATA)　327
11.4.1　数据发送端　327
11.4.2　数据接收端　330
11.5　其他进程间通信方式　332
11.5.1　动态数据交换(DDE)和网络动态数据交换(NDDE)　332
11.5.2　通过File Mapping在进程间共享数据　333
11.5.3　Windows Socket　333
第12章　Windows Shell程序设计　334
12.1　Windows Shell目录管理　335
12.1.1　Shell对目录和文件的管理形式　335
12.1.2 “我的文档”等特殊目录相关操作　335
12.1.3　绑定、遍历、属性获取　337
12.1.4　浏览文件对话框　339
12.2　文件协助(File Associations)　340
12.2.1　文件类型相关注册表键值　340
12.2.2　为文件指定默认打开程序　341
12.2.3　定制文件类型的图标　342
12.3　Shell扩展　343
12.3.1　对象及概念　343
12.3.2　CLSID，处理例程的GUID　344
12.3.3　注册Shell扩展　345
12.3.4　COM程序开发基础　346
12.3.5　编写Handler程序　346
12.3.6　Shell扩展程序的调试　362
12.3.7　总结　363
12.4　任务栏通知区域(Tray)图标　363
12.4.1　创建图标窗口　364
12.4.2　创建图标和图标菜单　367
12.4.3　最小化主窗口到通知区域　370
12.4.4　弹出气泡通知　372
12.4.5　动态图标　374
12.4.6　其他功能　376
第13章　Windows GDI　379
13.1　GDI编程接口概述　379
13.1.1　Windows GDI的功能　379
13.1.2　链接库与头文件　380
13.2　设备上下文(DC)、输出操作与图形对象　380
13.2.1　设备上下文类型与关联设备　380
13.2.2　图形对象的作用及与DC的关系　380
13.2.3　各类图形对象的具体属性与作用　383
13.2.4　绘制、填充、写入等图形输出操作　384
13.2.5　修剪与坐标变换　385
13.2.6　设备上下文的图形模式　385
13.3　一个最简单的GDI程序　386
13.3.1　示例　386
13.3.2　DC的操作　387
13.3.3　颜色的表示　388
13.3.4　图形对象：画刷和画笔　389
13.3.5　输出操作：绘制图形和线条　390
13.4　文字和字体　391
13.4.1　选择、设置字体　393
13.4.2　选择字体图形对象　394
13.4.3　文字的颜色　394
13.4.4　输出文字　395
13.4.5　DC图形模式设置　395
13.4.6　遍历字体　396
13.4.7　为系统安装、删除字体文件　398
13.5　绘制线条　398
13.5.1　选择画笔对象　399
13.5.2　直线　399
13.5.3　绘制任意曲线　399
13.5.4　跟踪鼠标轨迹　399
13.5.5　弧线　405
13.6　绘制图形　405
13.6.1　填充颜色与边缘勾勒　406
13.6.2　绘制矩形、椭圆、圆角矩形　406
13.6.3　椭圆弓形和椭圆扇形　411
13.6.4　多边形　411
13.6.5　RECT结构及对RECT的操作　412
13.7　位图操作　414
13.7.1　截取屏幕、保存位图文件　414
13.7.2　将位图显示在界面上　419
13.8　区域(Regions)、路径(Paths)与修剪(Clip)操作　422
13.8.1　区域的创建及形状、位置等属性　422
13.8.2　区域边沿、区域填充、反转与勾勒操作　423
13.8.3　组合、比较、移动等操作　426
13.8.4　点击测试(Hit Testing)　427
13.8.5　路径的创建与操作　431
13.8.6　路径转换为区域　432
13.8.7　使用区域和路径进行修剪操作，限制输出　432
13.9　坐标变换　438
13.9.1　缩放　439
13.9.2　旋转　440
13.10　调色板　440
第14章　网络通信与配置　443
14.1　Socket通信　444
14.1.1　客户端　444
14.1.2　服务端　449
14.1.3　处理并发的客户端连接　455
14.1.4　网络通信的异步I/O模式　456
14.2　IP Helper　456
第15章　程序安装与设置　463
15.1　创建cab文件　463
15.1.1　makecab.exe　463
15.1.2　压缩多个文件　464
15.1.3　Cabinet软件开发工具包(CABSDK)　466
15.2　编写INF文件　466
15.2.1　INF文件格式　466
15.2.2　Install节　468
15.2.3　CopyFiles和AddReg等安装过程　468
15.2.4　源路径和目的路径　469
15.2.5　字符串表　469
15.3　安装程序setup.exe的编号　469
15.4　使用msi文件进行安装　472
15.4.1　Windows Installer Service　472
15.4.2　msi文件的创建与修改工具orca.exe　474
15.4.3　准备工作　475
15.4.4　编辑表组　475
第16章　设备驱动管理与内核通信　476
16.1　设备管理　476
16.1.1　列举设备接口　477
16.1.2　监控设备的加载和卸载　483
16.2　I/O控制、内核通信　488
16.2.1　加载驱动程序　488
16.2.2　控制驱动程序、与驱动程序进行通信　495
16.3　编写设备驱动程序　498
16.3.1　驱动程序开发包：DDK　499
16.3.2　开发驱动程序　499
16.4　I/O模式，同步与异步　504
第17章　用户、认证和对象安全　506
17.1　基本概念　506
17.1.1　访问令牌、权限和用户标识　506
17.1.2　进程的系统操作权限　507
17.1.3　安全对象　508
17.1.4　访问控制列表(ACL)　508
17.2　安全机制程序示例　509
17.2.1　列举进程访问令牌内容和权限　509
17.2.2　修改进程的权限　514
17.2.3　列举安全对象的安全描述符　515
17.2.4　修改安全描述符　521
17.3　用户　522
17.3.1　创建用户　522
17.3.2　用户组　523
17.3.3　删除用户　525
17.3.4　列举用户和用户组、获取用户信息　525
第18章　Windows API的内部原理　532
18.1　关于API的补充说明　532
18.1.1　Windows API的版本演进和Vista新增API　532
18.1.2　64位操作系统的接口　533
18.2　Windows系统中的对象封装　533
18.2.1　什么是对象　534
18.2.2　面向对象的思想　534
18.2.3　Windows系统中的对象：内核对象、GDI对象等　534
18.3　Windows程序设计参考：文档资源与样例代码　534
18.3.1　SDK文档和MSDN　534
18.3.2　SDK示例代码　535
18.4　x86平台程序函数调用原理　535
18.4.1　函数调用的真实过程　535
18.4.2　函数调用约定　539
18.4.3　为什么通过参数返回数据时只能使用指针　540
18.4.4　缓冲区溢出　540
18.4.5　程序运行错误的调试技巧　540
18.5　可执行程序结构与API函数接口内部机理　541
18.5.1　Windows可执行程序结构　541
18.5.2　导入表、导出表、动态链接　543
18.5.3　NTDLL.DLL、NATIVE API和SSDT　544
18.5.4　API HOOK　546
18.6　发布程序　546
18.6.1　合理选择编译链接选项　546
18.6.2　构建到指定路径　546
18.7　模块化，向Windows API学习接口定义　547
18.7.1　lib文件　547
18.7.2　头文件　547
18.7.3　为第三方应用软件提供SDK　547

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