WPF 和 Win32 互通

發行項
08/12/2011

此主題會提供如何讓 WPF 與 Win32 程式碼交互操作的概觀。 Windows Presentation Foundation (WPF) 提供用來建立應用程式的豐富環境。不過，如果已開發了大量的 Win32 程式碼，更有效的方式是重複使用其中部分的程式碼。

這個主題包含下列章節。

WPF 和 Win32 互通性基本概念
WPF 互通性專案
WPF 如何使用 Hwnd
將 WPF 內容裝載在 Microsoft Win32 視窗中
將 Microsoft Win32 視窗裝載在 WPF 中
定位停駐、助憶鍵和快速鍵
相關主題

WPF 和 Win32 互通性基本概念

有兩項基本的技巧可以達到 WPF 與 Win32 程式碼之間的交互操作。

在 Win32 視窗中裝載 WPF 內容。您可以運用此技巧，在標準 Win32 視窗和應用程式的架構中使用 WPF 的進階圖形功能。
在 WPF 內容中裝載 Win32 視窗。您可以運用此技巧，在其他 WPF 內容中使用現有的自訂 Win32 控制項，並能跨界限傳遞資料。

本主題將介紹這兩種技巧的概念。如需在 Win32 中裝載 WPF 的程式碼導向示範，請參閱逐步解說：在 Win32 中裝載 WPF 內容。如需在 WPF 中裝載 Win32 的程式碼導向示範，請參閱逐步解說：在 WPF 中裝載 Win32 控制項。

WPF 互通性專案

WPF APIs 屬於 Managed 程式碼，但大多數現有的 Win32 程式都是以 Unmanaged C++ 撰寫的。您無法從純粹的 Unmanaged 程式呼叫 WPF APIs。不過，您可以使用 Microsoft Visual C++ 編譯器的 /clr 選項，從而建立混合式 Managed-Unmanaged 程式，完美地混合 Managed 和 Unmanaged API 呼叫。

處理專案時會出現的問題是 Extensible Application Markup Language (XAML) 檔案無法編譯到 C++ 專案中。這可以利用幾個專案層面技巧來解決。

將包含所有 XAML 頁面的 C# DLL 建立為已編譯的組件，然後讓 C++ 可執行檔包含該 DLL 當做參考。
為 WPF 內容建立 C# 可執行檔，然後讓它參考包含 Win32 內容的 C++ DLL。
使用 Load 在執行階段載入任何 XAML，而不編譯 XAML。
完全不使用 XAML，而是將所有 WPF 撰寫在程式碼中，從 Application 建立項目樹狀結構。

請使用最適合的方法。

注意事項
如果您以前沒有使用過 C++/CLI，您可能會在交互操作程式碼範例中發現一些「新的」關鍵字，例如 gcnew 和 nullptr。這些關鍵字取代舊的雙底線語法 (__gc)，並且為 C++ 中的 Managed 程式碼提供更自然的語法。如需深入了解 C++/CLI 的 Managed 功能，請參閱Language Features for Targeting the CLR和認識 C++/CLI (英文)。

WPF 如何使用 Hwnd

為充分利用 WPF 的 "HWND Interop"，您需要了解 WPF 如何使用 HWND。針對任何 HWND，您都不能將 WPF 轉譯與 DirectX 轉譯或 GDI / GDI+ 轉譯混合。原因有幾個，主要的原因是，若真要混合這些轉譯模型，必須建立互通性方案，然後針對每個選擇使用的轉譯模型，使用指定的互通性區段。此外，轉譯行為會建立「空間」(Airspace) 限制，可供互通性方案達到。「空間」概念將在技術領域概觀中進一步說明。

畫面上的所有 WPF 項目最終都是由 HWND 所支援。當您建立 WPF Window 時，WPF 會建立最上層的 HWND，然後使用 HwndSource 將 Window 及其 WPF 內容放入 HWND。應用程式中的其他 WPF 內容都共用該單一 HWND。不過功能表、下拉式方塊下拉式清單和其他快顯視窗則為例外。這些項目會自行建立最上層視窗，這就是為什麼 WPF 功能表可能會超過包含它的視窗 HWND 邊緣。當您使用 HwndHost 將 HWND 放入 WPF 時， WPF 會指示 Win32 如何將新的子 HWND 放到相對於 WPF Window HWND 的位置。

HWND 的另一個相關概念是每個 HWND 內部以及之間的透明度。這也會在技術領域概觀主題中說明。

將 WPF 內容裝載在 Microsoft Win32 視窗中

將 WPF 裝載在 Win32 視窗上的關鍵在於 HwndSource 類別。這個類別會將 WPF 內容包裝在 Win32 視窗中，讓您可以將 WPF 內容當做子視窗加入 user interface (UI) 中。下列方法會將 Win32 和 WPF 合併在單一應用程式中。

將 WPF 內容 (內容根項目) 實作成 Managed 類別。一般來說，這個類別繼承自可包含多個子項目和/或當做根項目使用的其中一個類別，例如 DockPanel 或 Page。在接下來的步驟中，這個類別稱為 WPF 內容類別，而類別的執行個體稱為 WPF 內容物件。
使用 C++/CLI 實作 Win32 應用程式。如果要啟動現有的 Unmanaged C++ 應用程式，一般可以變更專案設定來加入 /clr 編譯器旗標 (本主題不提供支援 /clr 編譯所需項目的完整範圍說明)，讓該應用程式呼叫 Managed 程式碼。
將執行緒模型設定為單一執行緒 Apartment (STA)。 WPF 會使用這個執行緒模型。
在視窗程序中處理 WM_CREATE 通知。
在處理常式 (或處理常式呼叫的函式) 中，執行下列動作：
1. 建立新的 HwndSource 物件，並將父視窗 HWND 設為其 parent 參數。
2. 建立 WPF 內容類別的執行個體。
3. 將 WPF 內容物件的參考指派給 HwndSource 物件的 RootVisual 屬性。
4. HwndSource 物件的 Handle 屬性包含視窗控制代碼 (HWND)。若要取得 HWND 以用於應用程式的 Unmanaged 部分，請將 Handle.ToPointer() 轉換成 HWND。
實作 Managed 類別，該類別包含存放 WPF 內容物件參考的靜態欄位。這個類別可讓您從 Win32 程式碼取得 WPF 內容物件的參考，但更重要的是，它可以防止 HwndSource 的記憶體意外回收。
藉由將處理常式附加至一個或多個 WPF 內容物件事件，從 WPF 內容物件接收通知。
使用儲存在靜態欄位中的參考設定屬性、呼叫方法等，以與 WPF 內容物件通訊。

注意事項
您可以在 XAML 中使用內容類別的預設部分類別，完成「步驟一」中部分或所有的 WPF 內容類別定義工作 (如果您產生個別組件，再參考它的話)。雖然在將 XAML 編譯為組件的過程中，您通常會包含 Application 物件，但最終在交互操作過程中，並不會使用該 Application，而只是使用應用程式所參考之 XAML 檔案的一個或多個根類別，並且參考其部分類別。其他步驟基本上就類似上述程序。逐步解說：在 Win32 中裝載 WPF 內容主題會以程式碼示範上述每一個步驟。

您可以在 XAML 中使用內容類別的預設部分類別，完成「步驟一」中部分或所有的 WPF 內容類別定義工作 (如果您產生個別組件，再參考它的話)。雖然在將 XAML 編譯為組件的過程中，您通常會包含 Application 物件，但最終在交互操作過程中，並不會使用該 Application，而只是使用應用程式所參考之 XAML 檔案的一個或多個根類別，並且參考其部分類別。其他步驟基本上就類似上述程序。

逐步解說：在 Win32 中裝載 WPF 內容主題會以程式碼示範上述每一個步驟。

將 Microsoft Win32 視窗裝載在 WPF 中

將 Win32 視窗裝載在其他 WPF 內容中的關鍵在於 HwndHost 類別。這個類別會將視窗包裝到 WPF 項目中，該項目可加入至 WPF 項目樹狀結構。 HwndHost 同樣支援 APIs，可讓您執行一些工作，像是處理所裝載視窗的訊息。基本的程序如下：

為 WPF 應用程式建立項目樹狀結構 (可以透過程式碼或標記)。在項目樹狀結構中尋找適當且可允許的點，以將 HwndHost 實作當做子項目加入。在接下來的步驟中，這個項目會稱為保留項目。
從 HwndHost 衍生來建立存放 Win32 內容的物件。
在該裝載類別中，覆寫 HwndHost 方法 BuildWindowCore。傳回所裝載視窗的 HWND。您可以將實際控制項包裝成所傳回視窗的子視窗；將控制項包裝在裝載視窗中，可以很容易讓 WPF 內容接收來自控制項的通知。這有助於解決在所裝載控制項範圍內處理訊息會發生的一些 Win32 問題。
覆寫 HwndHost 方法 DestroyWindowCore 和 WndProc。這是要清除和移除所裝載內容的參考，特別是如果您建立了 Unmanaged 物件的參考。
在程式碼後置 (Code-Behind) 的檔案，建立裝載類別之控制項的執行個體，並將它設為保留項目的子項。通常，您會使用如 Loaded 的事件處理常式，或使用部分類別建構函式。不過，您也可以透過執行階段行為加入互通性內容。
處理選取的視窗訊息，例如控制項通知。處理的方法有兩種。這兩種方法存取訊息資料流的方式完全相同，因此要使用哪一種就視程式設計的方便性而定。
- 在 HwndHost 方法 WndProc 的覆寫中，實作所有訊息 (而不只是關機訊息) 的訊息處理。
- 藉由處理 MessageHook 事件，讓裝載 WPF 項目處理訊息。只要有訊息傳送到所裝載視窗的主視窗程序，就會引發此事件。
- 您無法使用 WndProc 處理來自跨處理序之視窗的訊息。
藉由使用平台叫用來呼叫 Unmanaged SendMessage 函式，以便與所裝載的視窗通訊。

完成上述步驟之後，會建立使用滑鼠輸入的應用程式。您可以藉由實作 IKeyboardInputSink 介面，在所裝載的視窗加入定位停駐支援。

逐步解說：在 WPF 中裝載 Win32 控制項主題會以程式碼示範上述每一個步驟。

WPF 中的 Hwnd

您可以將 HwndHost 視為特殊的控制項 (雖然在技術上，HwndHost 是 FrameworkElement 衍生的類別，不是 Control 衍生的類別，但是基於交互操作目的，可以視為控制項)。HwndHost 會抽取裝載內容的基礎 Win32 性質，使得 WPF 的剩餘部分將裝載內容視為另一種類似控制項的物件，而應該要負責轉譯並處理輸入。 HwndHost 的行為通常就像是任何其他 WPF FrameworkElement，不過視基礎 HWND 可提供的支援所限，在輸出 (繪圖和圖形) 和輸入 (滑鼠和鍵盤) 方面有一些重大的差異。

輸出行為的顯著差異

FrameworkElement 是 HwndHost 基底類別，包含一些會變更 UI 的屬性，像是 FrameworkElement.FlowDirection 屬性，會變更父項目中的項目版面配置。不過，即使這些對應項實際存在，大多數的屬性都不會對應到可能的 Win32 對應項。這些屬性及其意義多半偏重於轉譯技術，對應起來並不實際。因此，在 HwndHost 上設定如 FlowDirection 等屬性並沒有作用。
HwndHost 無法旋轉、縮放、傾斜或受轉換影響。
HwndHost 不支援 Opacity 屬性 (Alpha 混色)。如果 HwndHost 中的內容執行包含 Alpha 資訊的 System.Drawing 作業，其本身並未違規，但整個 HwndHost 只支援 Opacity = 1.0 (100%)。
HwndHost 會出現在相同最上層視窗中的其他 WPF 項目之上。不過，ToolTip 或 ContextMenu 產生的功能表是一個獨立的最上層視窗，因此可與 HwndHost 正常互動。
HwndHost 不一定會限制在其父 UIElement 的裁剪區域內。如果您嘗試將 HwndHost 類別放入捲動區域或 Canvas，可能會發生問題。