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Windows管道技術簡述

    不知你是否用過這樣的程序，他們本身并沒有解壓縮的功能，而是調用DOS程序PKZIP完成ZIP包的解壓縮。但是在程序運行時又沒有DOS控制臺的窗口出現而且一切本應該在DOS下顯示的信息都出現在了那個安裝程序的一個文本框里。這種設計既美觀又可以防止少數眼疾手快的用戶提前關了你的DOS窗口。
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命令里的管道技術最為熟悉。當我們type一個文件的時候如果想讓他分頁現實可以輸入

C:\>type autoexec.bat|more

這里“|”就是管道操作符。他以type輸出的信息為讀取端，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創建。

BOOL CreatePipe(
PHANDLE hReadPipe, // 指向讀端句柄的指針
PHANDLE hWritePipe, // 指向寫端句柄的指針
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpPipeAttributes, // 指向安全屬性結構的指針
DWORD nSize // 管道的容量
);

上面幾個參數中要注意hReadPipe,hWritePipe是指向句柄的指針，而不是句柄（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是安全描述符（一個C-Style的字符串）。bInheritHandle他指出了安全描述的對象能否被新創建的進程繼承。先不要管他們的具體意義，使用的時候自然就知道了。

好，現在我們來創建一個管道

HANDLE hReadPipe, hWritePipe;
SECURITY_ATTRIBUTES sa;

sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
sa.lpSecurityDescriptor = NULL; //使用系統默認的安全描述符
sa.bInheritHandle = TRUE; //一定要為TRUE，不然句柄不能被繼承。
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上的一個程序輸出的東西重定向到一個Windows程序的Edit控件。所以我們還需要先啟動一個DOS的程序，而且還不能出現DOS控制臺的窗口（不然不就露餡了嗎）。我們用CreateProcess創建一個DOS程序的進程。

BOOL CreateProcess(
LPCTSTR lpApplicationName, // C-style字符串:應用程序的名稱
LPTSTR lpCommandLine, // C-style字符串:執行的命令
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes, // 進程安全屬性
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, // 線程安全屬性
BOOL bInheritHandles, // 是否繼承句柄的標志
DWORD dwCreationFlags, // 創建標志
LPVOID lpEnvironment, // C-Style字符串：環境設置
LPCTSTR lpCurrentDirectory, // C-Style字符串：執行目錄
LPSTARTUPINFO lpStartupInfo, // 啟動信息
LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation // 進程信息
);
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怎么設置。哎？這不就是剛才那個嗎。對阿，不過可比剛才簡單。由于我們只是創建一個進程，他是否能在被繼承不敢興趣所以這兩個值全為NULL。bInHeritHandles也是一定要設置為TRUE的，因為我們既然要讓新的進程能輸出信息到調用他的進程里，就必須讓新的進程繼承調用進程的句柄。我們對創建的新進程也沒什么別的苛求，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！這么多參數，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,我們新建的進程基本根當前進程的StartupInfo差不多，就借用一下啦。然后再小小修改一下即可。

我們要改的地方有這么幾個：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,他制定了新進程創建時窗口的現實狀態，這個屬性當然給為SW_HIDE了，我們不是要隱藏新建的DOS進程嗎。哈哈，看到hStdOutput和hStdError，標準輸出和錯誤輸出的句柄。關鍵的地方來了，只要我們把這兩個句柄設置為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里，我們再用管道的hReadPipe句柄把內容讀出來寫入Edit控件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后，千萬別忘了dwFlags。他是用來制定STARTUPINFO里這一堆參數那個有效的。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的最后一個參數lpProcessInformation（累！）。呵呵，這個參數不用自己填了，他是CreateProcess返回的信息，只要給他一個PROCESS_INFORMATION結構事例的地址就行了。

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,那么在新的進程啟動時就會在新進程中打開一個管道寫入端，而我們在當前進程中使用了CreatePipe創建了一個管道，那么在當前進程中也有這個管道的寫入端hWrite。好了，這里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。由于當前進程并不使用寫端，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 /?的幫助信息輸入到MFC應用程序的一個CEdit控件中。
* 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);
    }
}