如何在 C++ 项目中集成 C# 窗口

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引言

本文介绍如何在 C++ 窗口中集成 C# 窗体（也称为 Windows 窗体）。我们的 C++ 窗口是使用纯 Win32 API 构建的，不需要 MFC。

背景

总的来说，C# 中的 Windows 编程比 C++ 容易得多，尤其是在我们不能在 C++ 中使用 MFC 库的情况下。因此，许多程序员更喜欢在 C# 环境中构建他们的项目。但有时有必要在 C++ 环境中进行编程。例如：当你想要为 C++ 应用程序开发一个插件时。我们在开发一个众所周知的 Notepad++ 应用程序的插件时遇到了这个问题。Notepad++ 是用 C++ 编写的，并使用纯 Win32 API 和 STL，这确保了更高的执行速度和更小的程序大小。但是，这也使得 UI 设计和开发变得困难。因此，我们接受挑战，决定在 C# 中构建我们的插件。我们是如何成功地将我们的 .NET 插件集成到用纯 Win32 API 构建的 Windows 中的？我希望本文能帮助你理解。

我们为本文构建了一个小型示例。如果你想查看我们的 Notepad++ 插件的完整源代码，请访问我们的 插件主页。

使用 C# 创建 ActiveX 控件

基础

该解决方案的这部分基于 Morgan Skinner 发布的文章（将 Windows 窗体控件公开为 ActiveX 控件）。虽然 Skinner 为 Visual Studio 8 的 Beta 版本提供了他的解决方案，但他的示例在 VS8 的发布版本中（稍作修改后）也能正常工作。以下是我们对 Skinner 解决方案所做的更改列表：

1. 将 ClassInterface 设置为 ClassInterfaceType.None（这样，我们只向 COM 公开特定方法）。更多信息将在以下部分介绍。
2. 项目应设置为**对 COM 可见**。可以通过以下方式完成：**项目属性 --> 应用程序选项卡 --> 程序集信息 --> 使程序集 COM 可见**

   

3. 你还应该注册项目以进行**COM 互操作**（请注意，在 VS8 的发布版本中，生成属性窗口的设计与 Beta 版本不同）。启用此功能后，Visual Studio 将在成功编译后自动注册 .NET ActiveX 控件。

   

4. 在 Skinner 的文章中，ComUnregisterFunction() 函数有一个小错误。这是正确的函数：

   /// <summary>
   /// Unregister ActiveX DLL function
   /// </summary>
   /// <param name="i_Key"></param>
   [ComUnregisterFunction()]
   public static void UnregisterClass(string i_Key)
   {
   	// strip off HKEY_CLASSES_ROOT\ from the passed key as I don't need it
   	StringBuilder sb = new StringBuilder(i_Key);
   	sb.Replace(@"HKEY_CLASSES_ROOT\", "");
   
   	// open HKCR\CLSID\{guid} for write access
   	RegistryKey registerKey = 
   		Registry.ClassesRoot.OpenSubKey(sb.ToString(), true);
   
   	// delete the 'Control' key, 
   	// but don't throw an exception if it does not exist
   	registerKey.DeleteSubKey("Control", false);
   
   	// next open up InprocServer32
   	RegistryKey inprocServer32 = 
   		registerKey.OpenSubKey("InprocServer32", true);
   
   	// and delete the CodeBase key, again not throwing if missing
   	inprocServer32.DeleteSubKey("CodeBase", false);
   
   	// finally close the main key
   	registerKey.Close();
   }	

将特定方法公开给 COM

为了更精确的编程，我们只向 COM 公开特定方法。任何使用我们控件的外部应用程序将只获得对必要方法的访问权限。

公开特定方法的最佳方法是创建一个包含所有相关方法的接口。然后，应将特殊属性添加到此接口。窗体类应实现此接口。

/// <summary>
/// COM Interface - enables to run c# code from c++
/// </summary>
[InterfaceType(ComInterfaceType.InterfaceIsDual)]
public interface ICSSExplorerInterface
{
	void setButtonCaption(String strNewCaption);
	void setAdapterDllPtr(IntPtr i_AdapterDllPtr);
}

使用 Microsoft Message System

我们使用 Microsoft Message System 来与我们的容器窗口以及 VC++ 项目中的其他窗口进行通信。我们不处理事件，因为这更复杂，而且对于我们的解决方案来说不是必需的。

我们将此代码添加到我们的 MyDotNetActiveX 类中，以允许消息传输。

private static uint DOT_NET_BUTTON_PRESSED = 0x0400;

private void btnOK_Click(object sender, EventArgs e)
{
   SendMessage(m_AdapterDllPtr.ToInt32(), 
	DOT_NET_BUTTON_PRESSED, IntPtr.Zero, IntPtr.Zero);
}

#region MAPPING_OF_USER32_DLL_SECTION

[DllImport("user32.dll", EntryPoint = "SendMessage")]
public static extern IntPtr SendMessage(
	int hwnd, uint wMsg, IntPtr wParam, IntPtr lParam);

[DllImport("user32.dll", EntryPoint = "SendMessage")]
public static extern int SendMessage(
	int hwnd, uint wMsg, int wParam, string lParam);

[DllImport("user32.dll", EntryPoint = "SendMessage")]
public static extern int SendMessage(
	int hwnd, uint wMsg, int wParam, out int lParam);

[DllImport("user32.dll", EntryPoint = "SendMessage")]
public static extern int GetNbFiles(
	int hwnd, uint wMsg, int wParam, int lParam);


[DllImport("user32.dll", EntryPoint = "SendMessage")]
public static extern int GetFileNames(
	int hwnd, uint wMsg,
	[MarshalAs(UnmanagedType.LPArray)]IntPtr[] wParam,
	int lParam);

[DllImport("user32.dll", EntryPoint = "SendMessage")]
public static extern int SendMessage(
	int hwnd, uint wMsg, int wParam, StringBuilder lParam);

#endregion	

在初始化时，我们假设我们的容器窗口将向我们发送其句柄 (hwnd) 以进行通信。

编译项目

现在我们可以编译并测试控件了。Visual Studio 会在成功编译后自动注册我们的 ActiveX 控件。你可以通过免费的 RegDllView 应用程序查看已注册的数据。

在 ActiveX 控件测试容器中测试控件

在进入文章的下一步之前，现在是时候在第三方应用程序中测试我们的控件了。测试时，我们使用 ActiveX 控件测试容器 (tstcon32.exe)。此应用程序随 Visual Studio 一起安装。

1. 通过**编辑**菜单 -->**插入新控件**插入控件。

   

2. 现在选择**控件**菜单 -->**调用方法**。
3. 在“方法名称”组合框中选择 setButtonCaption。
4. 在“参数值”文本框中键入“Hello”，然后按“调用”按钮。

   

5. 这是我们测试的结果：

   

将 C# ActiveX 控件添加到 C++ 窗口

使用 ATL 控件容器

任何窗口都可以使用 Active Template Library (ATL) 来承载 ActiveX 控件。
在本指南的这一部分，我们将：

1. 创建 C++ Win32 应用程序项目
2. 将我们的 ActiveX 控件插入 C++ 窗口
3. 向 ActiveX 发送命令
4. 接收来自我们 ActiveX 的消息

创建 C++ Win32 应用程序项目

1. 创建新的 Win32 项目并命名为 CPP_Container。

   

2. 使用默认设置，然后按“确定”。

   

将 C# ActiveX 控件插入 C++ 窗口

1. 在 CPP_Container.cpp 的开头添加以下代码：

   #define DOT_NET_BUTTON_PRESSED  0x0400
   
   HWND                                            _hAtl;
   HWND                                            _hSelf;
   IUnknown*                                       _pUnk;
   DotNetActiveX::ICSSExplorerInterfacePtr         _pDotNetCOMPtr;
   
   HINSTANCE _hWebLib = ::LoadLibrary(TEXT("ATL.DLL")); 

2. 当 Visual Studio 编译我们的 C# 项目时，它会创建 DotNetActiveX.tlb 文件。此文件包含项目中的所有 public 方法和结构。我们将通过以下命令导入这些数据：

   // import C# control function and structures
   #import "DotNetActiveX.tlb" named_guids raw_interfaces_only 

3. 将以下函数添加到 CPP_Container.cpp 文件。此函数将 ATL 容器插入窗口并加载我们的 C# ActiveX：

   void loadActiveX(LPCTSTR strActiveXName)
   {
       //Initialize ATL control containment code.
       BOOL (WINAPI *m_AtlAxWinInit)();
       m_AtlAxWinInit = (BOOL (WINAPI *)(void))::GetProcAddress
   				(_hWebLib, "AtlAxWinInit");
       m_AtlAxWinInit();
   
       // Get the dimensions of the main window's client 
       // area, and enumerate the child windows. Pass the 
       // dimensions to the child windows during enumeration. 
       RECT rcClient; 
   
       GetClientRect(_hSelf, &rcClient); 
   
       _hAtl = ::CreateWindowEx(
       		WS_EX_CLIENTEDGE,\
       		TEXT("AtlAxWin"),\
       		strActiveXName,\
       		WS_CHILD | WS_VISIBLE | /*WS_CLIPCHILDREN | */WS_EX_RTLREADING,\
       		0, 0, rcClient.right, rcClient.bottom,\
       		_hSelf,\
       		NULL,\
       		NULL,\
       		NULL);
   
       if (!_hAtl)
       {
       	MessageBox( NULL, TEXT("Can not load AtlAxWin!"), 
   				szTitle, MB_OK | MB_ICONSTOP);
       	throw int(106901);
       }
   
       HRESULT (WINAPI *m_AtlAxGetControl) (HWND h, IUnknown** pp);
       m_AtlAxGetControl = (HRESULT (WINAPI *) 
   		(HWND, IUnknown**))::GetProcAddress(_hWebLib, "AtlAxGetControl");
   
       m_AtlAxGetControl(_hAtl, &_pUnk);
   
       _pUnk->QueryInterface(__uuidof(DotNetActiveX::ICSSExplorerInterface),
   					(LPVOID *) &_pDotNetCOMPtr);
   
       if (_pDotNetCOMPtr != NULL)
       {
       	_pDotNetCOMPtr->setAdapterDllPtr((long) _hSelf);
       }
       else
       {
       	// Get the dimensions of the main window's client 
       	// area, and enumerate the child windows. Pass the 
       	// dimensions to the child windows during enumeration. 
       	RECT rcClient; 
       	GetClientRect(_hSelf, &rcClient);
   
       	::DestroyWindow(_hAtl);
       	_hAtl = ::CreateWindowEx(
       				WS_EX_CLIENTEDGE,\
       				TEXT("AtlAxWin"),\
       				TEXT("MSHTML:""Please register ActiveX 
   				    control before using this plugin."""),\
       				WS_CHILD | WS_VISIBLE | WS_CLIPCHILDREN | 
   					WS_EX_RTLREADING,\
       				0, 0, rcClient.right, rcClient.bottom,\
       				_hSelf,\
       				NULL,\
       				NULL,\
       				NULL);
       }
   }  

4. 为了精确编程，请在 WndProc 函数的 WM_DESTORY case 中添加以下代码：

   _pDotNetCOMPtr->Release();
   ::DestroyWindow(_hAtl);
   _pUnk->Release(); 
   ::FreeLibrary(_hWebLib); 

5. 最后，在 _tWinMain 函数中添加一个对 loadActiveX 函数的调用。

   loadActiveX(TEXT("DotNetActiveX.MyDotNetActiveX")); 

向 C# ActiveX 控件发送命令

插入 TLB 文件后，C++ 文件将了解我们在 C# 项目中公开的所有方法。现在，我们可以简单地调用相关方法：

char *strHelloWorld = "Hello World!";
_bstr_t bstrHelloWorld(strHelloWorld);
_pDotNetCOMPtr->setButtonCaption(bstrHelloWorld);

这将把按钮标题更改为“Hello World!”。

从 C# ActiveX 控件接收消息

来自 C# 控件的消息通过 Microsoft Message System 到达。我们已经将我们的窗口句柄发送给了 C# 控件（在 loadActiveX 函数中）。所以现在，我们只需要在 **WndProc** 函数中添加一些代码。WndProc 是处理到达窗口的每条消息的函数。因此，我们将简单地向该函数添加一个额外的 case 语句：

case DOT_NET_BUTTON_PRESSED:
    MessageBox(NULL, TEXT("Message from C# arrived: Button Pressed!!"), 
	szTitle, MB_OK | MB_ICONINFORMATION);
    break;

现在，你可以按 C# ActiveX 控件中的按钮并查看结果。

结论

我们希望本文能帮助其他人开发 C# 和 C++ 的组合项目。你可以查看我们的 Notepad++ 的 CSSExplorer 插件。本文中提到的所有想法都在我们的插件中得到了实现。

参考文献

1. C# 编程指南 - COM 类示例（C# 编程指南）
2. 如何在 Visual C++ 中为任何窗口添加 ATL 控件容器支持
3. 将 Windows Forms 控件公开为 ActiveX 控件

历史

• 2009 年 10 月 10 日：初始发布