網(wǎng)絡(luò)安全編程:通過消息實現(xiàn)進(jìn)程間的通信
在很多軟件中需要多個進(jìn)程協(xié)同工作,而不是單一的進(jìn)程進(jìn)行工作。那么多進(jìn)程的協(xié)同工作就涉及進(jìn)程間的通信。在Windows下,進(jìn)程間的通信有多種實現(xiàn)的方法,比如管道、郵槽、剪貼板、內(nèi)存共享……本文介紹通過消息實現(xiàn)進(jìn)程間的通信。
通過消息進(jìn)行進(jìn)程間的通信,有一定的限制性。Windows下有窗口的應(yīng)用程序是基于消息驅(qū)動進(jìn)行工作的,那么沒有窗口的程序就不是基于消息驅(qū)動來進(jìn)行工作的。對于非窗口的應(yīng)用程序是無法通過消息進(jìn)行進(jìn)程間通信的。
通過消息實現(xiàn)進(jìn)程間的通信在這里介紹兩種方法,一種是通過自定義消息進(jìn)行進(jìn)程間的通信,另一種是通過使用WM_COPYDATA消息進(jìn)行進(jìn)程間的通信。
01 通過自定義消息進(jìn)行進(jìn)程通信
消息分為兩種,一種是系統(tǒng)已經(jīng)定義的消息,另一種是用戶自定義的消息。系統(tǒng)已經(jīng)定義的消息是從0到0x3ff,用戶自定義的消息可以從0x400開始。系統(tǒng)中提供了一個宏WM_USER,在進(jìn)行自定義消息時,在WM_USER的基礎(chǔ)上加一個值就可以了。下面來實現(xiàn)一個自定義消息完成進(jìn)程間通信的程序例子。
1. 實現(xiàn)自定義消息的步驟
通過自定義消息進(jìn)行進(jìn)程間通信,只有帶有窗口的進(jìn)程才能完成基于消息的進(jìn)程間通信。既然是進(jìn)程間通信,那么就需要至少編寫兩個程序,一個是接收消息的服務(wù)端,另一個是發(fā)送消息的客戶端,并且這兩個程序都需要有窗口。
先來介紹程序的功能,在發(fā)送消息的客戶端,通過自定義消息給接收消息的服務(wù)端發(fā)送兩個整型的數(shù)值。接收消息的服務(wù)端,將接收到的兩個數(shù)值進(jìn)行簡單的加法運算。接收消息的服務(wù)端在VC下,使用MFC通過自定義消息來完成進(jìn)程間的通信需要3個步驟,首先要定義一個消息,其次是添加自定義消息的消息映射,最后是添加消息映射對應(yīng)的消息處理函數(shù)。
首先在服務(wù)端和客戶端定義一個消息,具體如下:
- #define WM_UMSG WM_USER + 1
然后是在接收消息的服務(wù)端添加消息映射,如下:
- BEGIN_MESSAGE_MAP(CUserWMDlg, CDialog)
- //{{AFX_MSG_MAP(CUserWMDlg)
- ON_WM_SYSCOMMAND()
- ON_WM_PAINT()
- ON_WM_QUERYDRAGICON()
- ON_MESSAGE(WM_UMSG, RevcMsg)
- //}}AFX_MSG_MAP
- END_MESSAGE_MAP()
在這個消息映射中,ON_MESSAGE(WM_UMSG, RevcMsg)是自定義消息的消息映射。
最后在接收消息的服務(wù)端添加自定義消息的消息響應(yīng)函數(shù)。根據(jù)消息映射可以得知,消息響應(yīng)函數(shù)的函數(shù)名為RevcMsg(),定義如下:
- VOID CUserWMDlg::RevcMsg(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
- {
- // ….
- }
2. 完成自定義消息通信的代碼
來看兩個程序的窗口界面,如圖1和圖2所示。
圖1 自定義消息服務(wù)端(接收端)
圖2 自定義消息客戶端(發(fā)送端)
知道了兩個程序的作用以及窗口的界面,那么開始對它們分別進(jìn)行編碼。首先來看自定義消息服務(wù)端的代碼,該部分的代碼比較簡單。消息響應(yīng)函數(shù)代碼如下:
- VOID CUserWMDlg::RevcMsg(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
- {
- int nNum1, nNum2, nSum;
- nNum1 = (int)wParam;
- nNum2 = (int)lParam;
- nSum = nNum1 + nNum2;
- CString str;
- str.Format("%d", nSum);
- SetDlgItemText(IDC_EDIT_REVCDATA, str);
- }
在消息響應(yīng)的函數(shù)中有兩個參數(shù),分別是WPARAM類型和LPARAM類型。這兩個參數(shù)可以接收兩個4字節(jié)的參數(shù)。這里代碼中接收了兩個整型數(shù)值,進(jìn)行相加后顯示在了窗口上的編輯框中。
在發(fā)送消息端,也需要定義相同的消息類型。這里不再重復(fù)介紹,只要把響應(yīng)的定義復(fù)制粘貼即可。主要看發(fā)送消息的函數(shù),代碼如下:
- void CUserWMCDlg::OnBtnSend()
- {
- // 在此處添加處理程序代碼
- int nNum1, nNum2;
- nNum1 = GetDlgItemInt(IDC_EDIT_SENDDATA, FALSE, FALSE);
- nNum2 = GetDlgItemInt(IDC_EDIT_SENDDATA2, FALSE, FALSE);
- HWND hWnd = ::FindWindow(NULL, "自定義消息服務(wù)端");
- ::SendMessage(hWnd, WM_UMSG, (WPARAM)nNum1, (LPARAM)nNum2);
- }
通過SendMessage()函數(shù)完成了發(fā)送,同樣也非常簡單。在SendMessage()函數(shù)中,通過第3個參數(shù)和第4個參數(shù)將兩個整型值發(fā)送給了目標(biāo)的窗口。
從自定義消息的例子中可以看出,自定義消息對于進(jìn)程間的通信只能完成簡單的數(shù)值型的傳遞,對于類型復(fù)雜的數(shù)據(jù)的通信就無法完成了。那么,通過消息是否能完成字符串等數(shù)據(jù)的通信傳遞呢?答案是肯定的。接下來看使用WM_COPYDATA消息完成進(jìn)程間通信的例子。
02 通過WM_COPYDATA消息進(jìn)行進(jìn)程通信
自定義消息傳遞的數(shù)據(jù)類型過于簡單,而通過WM_COPYDATA消息進(jìn)行進(jìn)程間的通信會更加靈活。但是由于SendMessage()函數(shù)在發(fā)送消息時的阻塞機(jī)制,在使用WM_COPYDATA時傳遞的消息也不宜過多。
1. WM_COPYDATA消息介紹
應(yīng)用程序發(fā)送WM_COPYDATA消息可以將數(shù)據(jù)傳遞給其他應(yīng)用程序。WM_COPYDATA消息需要使用SendMessage()函數(shù)進(jìn)行發(fā)送,而不能使用PostMessage()消息。通過SendMessage()函數(shù)發(fā)送WM_COPYDATA消息的形式如下:
- SendMessage(
- (HWND) hWnd,
- WM_COPYDATA,
- (WPARAM) wParam,
- (LPARAM) lParam
- );
第1個參數(shù)hWnd是接收消息的目標(biāo)窗口句柄;第2個參數(shù)是消息的類型,也就是當(dāng)前正在介紹的消息WM_COPYDATA;第3個參數(shù)是發(fā)送消息的窗口句柄;第4個參數(shù)是一個COPYDATASTRUCT結(jié)構(gòu)體的指針。
COPYDATASTRUCT結(jié)構(gòu)體的定義如下:
- typedef struct tagCOPYDATASTRUCT {
- ULONG_PTR dwData;
- DWORD cbData;
- PVOID lpData;
- } COPYDATASTRUCT, *PCOPYDATASTRUCT;
其中,dwData是自定義的數(shù)據(jù),cbData用來指定lpData指向的數(shù)據(jù)的大小,lpData是指向數(shù)據(jù)的指針。
在程序中,發(fā)送WM_COPYDATA消息方仍然會通過調(diào)用FindWindow()函數(shù)來查找目標(biāo)窗口的句柄,而接收消息方需要響應(yīng)對WM_COPYDATA消息的處理。WM_COPYDATA不是自定義消息,在編程時不必像自定義消息那樣需要自己定義消息和添加消息映射,這部分工作可以直接通過MFC輔助進(jìn)行。
MFC添加WM_COPYDATA消息響應(yīng)的方法如下:
首先在要響應(yīng)WM_COPYDATA消息的窗口對應(yīng)的類上單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出的快捷菜單中選擇“Add Windows Message Handler”,如圖3所示。選擇該菜單項后會出現(xiàn)如圖4所示的添加消息響應(yīng)函數(shù)對話框。
圖3 選擇“Add Windows Message Handler”
圖4 添加消息響應(yīng)函數(shù)對話框
在“New Windows messages/events:”列中找到WM_COPYDATA消息,然后雙擊將它添加到“Existing message/event handlers:”列中。最后單擊“Add Handler”按鈕,MFC就自動生成了WM_COPYDATA的消息映射及消息響應(yīng)函數(shù)。Windows其他常用的消息都可以通過該對話框輔助生成消息映射及消息響應(yīng)函數(shù)。
2. WM_COPYDATA程序界面及介紹
程序同樣分為客戶端程序和服務(wù)端程序。首先來看程序運行的效果,如圖5所示。
圖5 WM_COPYDATA的服務(wù)端與客戶端界面
WM_COPYDATA的服務(wù)端會接收WM_COPYDATA消息,在接收到WM_COPYDATA消息進(jìn)行處理后同樣會發(fā)送一個WM_COPYDATA消息給客戶端進(jìn)行消息反饋。WM_COPYDATA的客戶端會通過FindWindow()函數(shù)來查找WM_COPYDATA的服務(wù)端,并發(fā)送WM_COPYDATA消息,同樣也會接收服務(wù)端發(fā)來的WM_COPYDATA消息并進(jìn)行處理。
3. WM_COPYDATA客戶端程序的實現(xiàn)
我們來完成程序的編碼工作,首先來看WM_COPYDATA客戶端??蛻舳说慕缑嬷杏?個控件,分別是一個按鈕控件、一個編輯框控件和一個列表框控件(為列表框控件定義一個控件變量:CListBox m_ListRec;)。
WM_COPYDATA客戶端的代碼如下:
- void CCopyDataCDlg::OnBtnSend()
- {
- // 在此處添加處理程序代碼
- // 查找接收 WM_COPYDATA 消息的窗口句柄
- HWND hWnd = ::FindWindow(NULL, "COPYDATA 服務(wù)端");
- CString strText;
- GetDlgItemText(IDC_EDIT_SENDDATA, strText);
- // 設(shè)置 COPYDATASTRUCT 結(jié)構(gòu)體
- COPYDATASTRUCT cds;
- cds.dwData = 0;
- cds.cbData = strText.GetLength() + 1;
- cds.lpData = strText.GetBuffer(cds.cbData);
- // m_hWnd 是 CWnd 類中的一個成員函數(shù)
- // 表示該窗口的句柄
- ::SendMessage(hWnd, WM_COPYDATA, (WPARAM)m_hWnd, (LPARAM)&cds);
- }
- BOOL CCopyDataCDlg::OnCopyData(CWnd* pWnd, COPYDATASTRUCT* pCopyDataStruct)
- {
- // 在此處添加處理程序代碼或者調(diào)用默認(rèn)方法
- // 處理服務(wù)端發(fā)來的 WM_COPYDATA 消息
- CString strText;
- strText.Format("服務(wù)端在[%s]接收到該消息", pCopyDataStruct->lpData);
- m_ListRec.AddString(strText);
- return CDialog::OnCopyData(pWnd, pCopyDataStruct);
- }
4. WM_COPYDATA服務(wù)端程序的實現(xiàn)
WM_COPYDATA 服務(wù)端有兩個控件,分別是一個列表框控件和一個按鈕控件。為列表框控件定義一個控件變量:CListBox m_ListData。
WM_COPYDATA 服務(wù)端的代碼如下:
- BOOL CCopyDataSDlg::OnCopyData(CWnd* pWnd, COPYDATASTRUCT* pCopyDataStruct)
- {
- // 在此處添加處理程序代碼或者調(diào)用默認(rèn)方法
- CString strText;
- // 通過發(fā)送消息的窗口句柄獲得窗口對應(yīng)的進(jìn)程號,即 PID
- DWORD dwPid = 0;
- ::GetWindowThreadProcessId(pWnd->m_hWnd, &dwPid);
- // 格式化字符串并添加至列表框中
- strText.Format("PID=[%d]的進(jìn)程發(fā)來的消息為:%s",
- dwPid, pCopyDataStruct->lpData);
- m_ListData.AddString(strText);
- // 獲取本地時間
- SYSTEMTIME st;
- GetLocalTime(&st);
- CString strTime;
- strTime.Format("%02d:%02d:%02d", st.wHour, st.wMinute, st.wSecond);
- // 將本地時間發(fā)送給客戶端程序
- COPYDATASTRUCT cds;
- cds.dwData = 0;
- cds.cbData = strTime.GetLength() + 1;
- cds.lpData = strTime.GetBuffer(cds.cbData);
- // 注意 SendMessage()函數(shù)的第 3 個參數(shù)為 NULL
- ::SendMessage(pWnd->m_hWnd, WM_COPYDATA, NULL, (LPARAM)&cds);
- return CDialog::OnCopyData(pWnd, pCopyDataStruct);
- }
- void CCopyDataSDlg::OnBtnDelall()
- {
- // 在此處添加處理程序代碼
- // 清空列表框內(nèi)容
- while ( m_ListData.GetCount() )
- {
- m_ListData.DeleteString(0);
- }
- }
在接收消息的服務(wù)端調(diào)用GetWindowThreadProcessId()通過發(fā)送消息的窗口得到了發(fā)送消息的進(jìn)程PID號,并將接收消息的時間反饋給了發(fā)送消息的客戶端。
關(guān)于WM_COPYDATA的服務(wù)端和客戶端的代碼都有比較詳細(xì)的注釋,因此沒有過多解釋。這里需要強(qiáng)調(diào)一點,WM_COPYDATA消息需要兩個附加消息,也就是SendMessage()函數(shù)的wParam和lParam參數(shù)都需要使用。wParam參數(shù)表示發(fā)送消息的窗口句柄,但是該參數(shù)可以省略,還可以通過類型轉(zhuǎn)換傳遞其他數(shù)值型的數(shù)據(jù)。lParam參數(shù)是COPYDATASTRUCT結(jié)構(gòu)體指針類型,不可以省略,否則接收WM_COPYDATA消息的服務(wù)端會無法響應(yīng)。