Ruby调用Win32API——EnumDisplaySettings的调用
程序
今天写了一个用Ruby调用Win32接口的程序，基础功能是枚举出当前显示设备支持的分辨率。
先上代码：
require 'Win32API'
class EnumDisplaySetting
DM_188_FLAG_S_LEN = 188
DM_188_FLAG_W_LEN = 220
DM_188_Pointer_FLAG = "A32S4Ls13A32SL*"
DM_188_Display_FLAG = "A32S4L5s5A32SL*"
# 188 type flag
DM_DeviceName = 0
DM_SpecVersion = 1
DM_DriverVersion = 2
DM_Size = 3
DM_DriverExtra = 4
DM_Fields = 5
# Printer
DM_Orientation = 6
DM_PaperSize = 7
DM_PaperLength = 8
DM_PaperWidth = 9
DM_Scale = 10
DM_Copies = 11
DM_DefaultSource = 12
DM_PrintQuality = 13
DM_Color_p = 14
DM_Duplex_p = 15
DM_YResolution_p = 16
DM_TTOption_p = 17
DM_Collate_p = 18
DM_FormName_p = 19
DM_LogPixels_p = 20
DM_BitsPerPel_p = 21
DM_PelsWidth_p = 22
DM_PelsHeight_p = 23
DM_DisplayFlags_p = 24
DM_DisplayFrequency_p = 25
# Display
DM_Position_x = 6 # 显示器的坐标原点X
DM_Position_y = 7 # 显示器的坐标原点Y
DM_DisplayOrientation = 8 # 显示方向：0 - DMDO_DEFAULT; 1 - DMDO_90; 2 - DMDO_180; 3 - DMDO_270;
DM_DisplayFixedOutput = 9 # 固定分辨率屏幕显示小分辨率图像时的方式： 0 - DMDFO_DEFAULT; 1 - DMDFO_STRETCH; 2 - DMDFO_CENTER;
DM_Color_d = 10 # 彩色打印机的色彩模式：1 - DMCOLOR_MONOCHROME(单色); 2 - DMCOLOR_COLOR(彩色)
DM_Duplex_d = 11 # 双面打印，还是单面
DM_YResolution_d = 12
DM_TTOption_d = 13
DM_Collate_d = 14
DM_FormName_d = 15
DM_LogPixels_d = 16
DM_BitsPerPel_d = 17
DM_PelsWidth_d = 18
DM_PelsHeight_d = 19
DM_DisplayFlags_d = 20
DM_DisplayFrequency_d = 21
def initialize(value)
@info = value.unpack(DM_188_Display_FLAG)
@model = "Display"
end
def Width
@info[DM_PelsWidth_d]
end
def Height
@info[DM_PelsHeight_d]
end
def Value
@info
end
end
def get_display_settings
d_output = ["default", "stretch", "center"]
eumn = Win32API.new("user32", "EnumDisplaySettings", ['P', 'L', 'P'], 'I')
info ="\0"*EnumDisplaySetting::DM_188_FLAG_W_LEN
i=0
while eumn.call(nil, i, info) == 1 do
setting = EnumDisplaySetting.new info
str = ""
str << "[" << i.to_s << "]"
str << "width: " << setting.Width.to_s << "; "
str << "height: " << setting.Height.to_s << "; "
str << "frequency: " << setting.Value[EnumDisplaySetting::DM_DisplayFrequency_d].to_s << " Hz; "
oidx = setting.Value[EnumDisplaySetting::DM_DisplayFixedOutput]
str << "fixed output: " << oidx.to_s << "(" << d_output[oidx] << "); "
puts str
i = i+1;
end
end
get_display_settings解释
1. 调用Win32 API的EnumDisplaySettings接口：
eumn = Win32API.new("user32", "EnumDisplaySettings", ['P', 'L', 'P'], 'I')
ruby提供了Win32API模块完成对Windows系统函数的调用，相当于得到了一个函数指针；这里需要指定函数所在的DLL、函数名称、形式化参数表、以及返回值；其中形式化参数表是一个字符串数组，数组中的每一项表示这个参数的类型：L - long; P - point; I - int; V -void。例子中的表示这个函数接受类型分别为指针、long、指针的三个参数，返回值是整数。
eumn.call(nil, i, info)
调用EnumDisplaySettings函数；
2. API中的struct（结构）的处理
info ="\0"*EnumDisplaySetting::DM_188_FLAG_W_LEN
在我的代码中使用的是标准的Win32API函数调用方式，其中有一个DEVMODE的结构块指针作为参数传入API，等待接口函数进行数据填充，但是在标准Ruby中是没有接口定义的，所以这里定义了一个定长字符串，内容是“\0”，把它作为一块内存传给接口函数。所谓struct定义，其实就是理解一块内存的方式，关键点在于这块内存需要多大，这个可以查询MSDN得到，在MSDN上找到EnumDisplaySettings的定义（
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/dd162611(v=vs.85).aspx
），而后找到结构DEVMODE的定义就可以推算出内存块的大小了；还有个更简单的办法，在VC++中使用sizeof(DEVMODE)得到大小，这里我得到的是220，也就是说，接口中定义的两个32字节字符串都是使用宽字符（两个字节）的；准备好内存块以后就可以在调用API函数的时候传入了。
还有一个重点，就是怎么理解这块内存，通过MSDN中的定义我们知道怎么去理解每个字节，但是需要在程序中实现，所以我写了一个EnumDisplaySetting类来做这件事情，这个类接受一个字符串，也就一块内存，而后转换为响应的结构理解。这里用到了Ruby的模板字符处理方式：pack和unpack：
@info = value.unpack("A32S4L5s5A32SL*")
pack是按照模板字符串的样式将一个数组打包成字符串，而uppack与之相反，是把pack起来的字符串展开为数组形式。我的代码中的“A32S4L5s5A32SL”就是模板字符串，它代表的语义是：一个32字节的字符串、4个无符号16位整数、5个32位无符号整数、5个有符号16位整数、一个32字节字符串、1个有符号16位整数、其余所有都是32位无符号整数；这是什么？这个其实就是DEVMODE的定义。通过unpack我们就可以把函数填充的struct进行理解了。关于模板字符串的内容参考：http://www.kuqin.com/rubycndocument/man/pack_template_string.html
3. struct中的偏移量
上面已经把一个DEVMODE结构给变成了数组，接下来就是定义数组的每一个元素是什么了，我在EnumDisplaySetting类型定义了一堆的常量进行数组的索引，或者说是偏移（offset），不过这里有个问题，Windows API函数中大多数struct中都使用了union（联合），C语言的先辈们为了省内存不惜耗费人的大量精力，但是没办法，还得接受。这种情况下，我们定义的结构偏移就不好算了，只能重复定义，按照不同的理解逻辑去解析，也就是说在做unpack的时候，模板字符串需要根据不同情况去适配。
我上面的处理是一种比较暴力、没有考虑兼容性的处理方式，更加良好的方式是怎么做呢？在DEVMODE中，
dmFields
（包括）之前的所有域是固定的，应对对结构体字符串（内存）进行两次解析，第一遍得到字符串的长度（
dmSize
）和填充域（dmFields），而后根据dmFields中指示的结构域内容进行解析。这里dmFields是一个掩码域，后面的数据填充了不同的域，相应的位就会被置为1。
OK，解释完毕！