使用 WinUI 3 和 Win32 互操作生成 C# .NET 应用

项目
07/13/2023

在本文中，我们逐步演练如何使用平台调用服务 (PInvoke) 生成具有 WinUI 3 和 Win32 互操作功能的基本 C# .NET 应用程序。

先决条件

设置开发环境，如安装适用于 Windows 应用 SDK 的工具所述。
按照创建第一个 WinUI 3 项目中的步骤测试配置。

基本托管 C#/.NET 应用

对于此示例，我们将指定应用窗口的位置和大小，根据相应的 DPI 进行转换和缩放，禁用窗口最小化和最大化按钮，最后查询当前进程以显示当前进程中加载的模块列表。

我们将从初始模板应用程序构建我们的示例应用（请参阅先决条件）。另请参阅 Visual Studio 中的 WinUI 3 模板。

MainWindow.xaml 文件

凭借 WinUI 3，你可以通过 XAML 标记创建 Window 类的实例。

XAML Window 类已扩展为支持桌面窗口，从而转换为 UWP 和桌面应用模型所使用的每个低级别窗口实现的抽象。具体而言是适用于 UWP 的 CoreWindow 以及适用于 Win32 的窗口句柄（或 HWND）。

以下代码演示初始模板应用的 MainWindow.xaml 文件，该文件使用 Window 类作为应用的根元素。

<Window
    x:Class="WinUI_3_basic_win32_interop.MainWindow"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:local="using:WinUI_3_basic_win32_interop"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    mc:Ignorable="d">

    <StackPanel Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center">
        <Button x:Name="myButton" Click="myButton_Click">Click Me</Button>
    </StackPanel>
</Window>

Configuration

若要从 User32.dll 调用 Win32 API，请将开放源代码 PInvoke.User32 NuGet 包添加到 VS 项目中（从 Visual Studio 菜单中，选择“工具”->“NuGet 包管理器”->“管理解决方案的 NuGet 包…”，然后搜索“Pinvoke.User32”）。有关更多详细信息，请参阅从托管代码调用本机函数。

Screenshot of the Visual Studio NuGet Package Manager with PInvoke.User32 selected.
选择了 PInvoke.User32 的 NuGet 包管理器。

通过检查 VS 项目中的 Packages 文件夹来确认安装已成功。

Screenshot of the Visual Studio Solution Explorer Packages with PInvoke.User32.
包含 PInvoke.User32 的解决方案资源管理器包。

接下来，双击应用程序项目文件（或右键单击并选择“编辑项目文件”）以在文本编辑器中打开该文件，然后确认项目文件现在包含“PInvoke.User32”的 NuGet PackageReference。

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <PropertyGroup>
    <OutputType>WinExe</OutputType>
    <TargetFramework>net6.0-windows10.0.19041.0</TargetFramework>
    <TargetPlatformMinVersion>10.0.17763.0</TargetPlatformMinVersion>
    <RootNamespace>WinUI_3_basic_win32_interop</RootNamespace>
    <ApplicationManifest>app.manifest</ApplicationManifest>
    <Platforms>x86;x64;arm64</Platforms>
    <RuntimeIdentifiers>win10-x86;win10-x64;win10-arm64</RuntimeIdentifiers>
    <UseWinUI>true</UseWinUI>
  </PropertyGroup>

  <ItemGroup>
    <PackageReference Include="Microsoft.ProjectReunion" Version="0.8.1" />
    <PackageReference Include="Microsoft.ProjectReunion.Foundation" Version="0.8.1" />
    <PackageReference Include="Microsoft.ProjectReunion.WinUI" Version="0.8.1" />
    <PackageReference Include="PInvoke.User32" Version="0.7.104" />
    <Manifest Include="$(ApplicationManifest)" />
  </ItemGroup>
</Project>

代码

在 App.xaml.cs 代码隐藏文件中，我们使用 WindowNative.GetWindowHandle WinRT COM 互操作方法获取窗口的句柄（请参阅检索窗口句柄 (HWND)）。

此方法从应用的 OnLaunched 处理程序进行调用，如下所示：

/// <summary>
/// Invoked when the application is launched normally by the end user.  Other entry points
/// will be used such as when the application is launched to open a specific file.
/// </summary>
/// <param name="args">Details about the launch request and process.</param>
protected override void OnLaunched(Microsoft.UI.Xaml.LaunchActivatedEventArgs args)
{
    m_window = new MainWindow();

    var hwnd = WinRT.Interop.WindowNative.GetWindowHandle(m_window);

    SetWindowDetails(hwnd, 800, 600);

    m_window.Activate();
}

我们随后调用 SetWindowDetails 方法，从而传递窗口句柄和首选尺寸。请记得添加 using static PInvoke.User32; 指令。

在此方法中：

我们调用 GetDpiForWindow 以获取窗口的每英寸点数 (dpi) 值（Win32 使用实际像素，而 WinUI 3 使用有效像素）。此 dpi 值用于计算缩放因子，并将它应用于为窗口指定的宽度和高度。
我们随后调用 SetWindowPos 以指定窗口的所需位置。
最后，我们调用 SetWindowLong 以禁用“最小化”和“最大化”按钮。

private static void SetWindowDetails(IntPtr hwnd, int width, int height)
{
    var dpi = GetDpiForWindow(hwnd);
    float scalingFactor = (float)dpi / 96;
    width = (int)(width * scalingFactor);
    height = (int)(height * scalingFactor);

    _ = SetWindowPos(hwnd, SpecialWindowHandles.HWND_TOP,
                                0, 0, width, height,
                                SetWindowPosFlags.SWP_NOMOVE);
    _ = SetWindowLong(hwnd, 
           WindowLongIndexFlags.GWL_STYLE,
           (SetWindowLongFlags)(GetWindowLong(hwnd,
              WindowLongIndexFlags.GWL_STYLE) &
              ~(int)SetWindowLongFlags.WS_MINIMIZEBOX &
              ~(int)SetWindowLongFlags.WS_MAXIMIZEBOX));
}

在 MainWindow.xaml 文件中，我们将 ContentDialog 与 ScrollViewer 一起使用，来显示为当前进程加载的所有模块的列表。

<StackPanel Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center">
    <Button x:Name="myButton" Click="myButton_Click">Display loaded modules</Button>

    <ContentDialog x:Name="contentDialog" CloseButtonText="Close">
        <ScrollViewer>
            <TextBlock x:Name="cdTextBlock" TextWrapping="Wrap" />
        </ScrollViewer>
    </ContentDialog>

</StackPanel>

然后，将 MyButton_Click 事件处理程序替换为以下代码。

在这里，我们通过调用 GetCurrentProcess 来获取对当前进程的引用。我们随后循环访问模块的集合并将每个 ProcessModule 的文件名追加到显示字符串。

private async void myButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    myButton.Content = "Clicked";

    var description = new System.Text.StringBuilder();
    var process = System.Diagnostics.Process.GetCurrentProcess();
    foreach (System.Diagnostics.ProcessModule module in process.Modules)
    {
        description.AppendLine(module.FileName);
    }

    cdTextBlock.Text = description.ToString();
    await contentDialog.ShowAsync();
}

编译并运行应用。
窗口出现后，选择“显示加载的模块”按钮。

本主题中所述的基本 Win32 互操作应用程序。

总结

在本主题中，我们介绍了如何访问基础窗口实现（本例中为 Win32 和 HWND），以及使用 Win32 API 和 WinRT API。这演示了如何在创建新 WinUI 3 桌面应用时使用现有桌面应用程序代码。

有关更广泛的示例，请参阅 Windows 应用 SDK 示例 GitHub 存储库中的 AppWindow 库示例。

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