由 ATL 想起的外壳扩展编程

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-06-09 03:09 92阅读 0赞

好久没有给VC知识库发稿了，实在不好意思，由于前段时间实在太忙所以一直没有时间闲下心来写点东西，期间也有不少朋友给我来信讨论问题，我很感谢大家对我的支持，我欢迎大家继续来信，共同交流，共同进步！这次我想和大家一起讨论一下 Windows 的 Shell 扩展编程，首先在阅读以下内容之前我还是推荐大家看一下《COM技术内幕》这本大作，不过即使您没有有关的基础知识其实也是无所谓的，因为以下讲解是傻瓜式讲解。

开发环境

Windows Professional 2000

Microsoft Visual C++ 6.0 + ATL3.0

参考文献

COM技术内幕

ATL应用与开发指南(第二版)

Windows外壳扩展

Windows外壳扩展的英文名称为:Windows Shell Extension。Windows外壳扩展是一类特殊的COM对象，在这类COM对象中用户可以加入自己的特殊功能，而Windows外壳扩展最终都会被Windows Explorer所引用。举个最简单的例子，比如 WinRar 应用程序，如果你安装完 WinRar 后，它会在你的右键菜单中加入很多快捷菜单，如 图1.1 所示：

![1330592997.jpg][]

图1.1

而上图却仅仅是外壳扩展编程中一种："Context Menu Handler"。难道外壳扩展也分类吗？是的，但是不多，并且它们的实现大都一致，总体来说有如下几种分类：

表（一）

<table style="border-collapse:collapse; border-spacing:0px; max-width:100%; font-family:'Microsoft YaHei',SimHei,Arial,SimSun"> 
 <tbody style=""> 
  <tr style=""> 
   <td align="center" style=""><span style="">处理器类型</span></td> 
   <td align="center" style=""><span style="">何时触发</span></td> 
   <td align="center" style=""><span style="">所做处理</span></td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="">Context menu 处理器</td> 
   <td style="">当用户鼠标右击文件或文件夹时触发。但是在Shell V4.71+中，用户在文件夹目录的空白处点击鼠标右键也会触发该事件。</td> 
   <td style="">加入上下文菜单项。</td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="">Property sheet 处理器</td> 
   <td style="">当用户鼠标右击文件，选择文件"属性"菜单弹出文件属性对话框时触发。</td> 
   <td style="">加入用户自定义属性页。</td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="">Drag and drop 处理器</td> 
   <td style="">当用户在文件夹或桌面中用鼠标右键Drag/Drop文件或文件夹时触发。</td> 
   <td style="">加入上下文菜单项。</td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="">Drop处理器</td> 
   <td style="">当某一数据对象被Drag Over/Dropped Into某一文件时触发。</td> 
   <td style="">加入任何用户自定义动作。</td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="">QueryInfo 处理器(Shell V4.71+)</td> 
   <td style="">当用户鼠标滑过某一个文件或某一Shell对象时触发。</td> 
   <td style="">加入用户自定义提示信息(ToolTips)。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

也许有人会问我实现它们困难吗？答案是：比较简单。实现它是不是必须得去看那些枯燥乏味的ATL模板类，或者生硬死板的 MFC 宏定义呢？答案是否定的。也许以上的问题阻碍了大多数COM初学者的学习欲望，其实我刚接触ATL时多的是迷惘，常常抱怨 ATL 的知识太深奥，MFC的构架太生硬，一般我是不太喜欢用\#define来定义程序的全部(请参阅 effective C++)。言归正传，我们再回到今天的话题上来，那么为实现 图1.1 所示功能可以通过哪些途径呢？答案有二，第一：注册表编程。第二：Shell Extension COM编程。通过注册表方式实现其实十分简单，请参阅 COM 组件注册表实现，在这里本文不做重复介绍，再者也不是本文的主题所在。在以下的内容中我会以第一类 Shell 扩展编程---" Context Menu 处理器" 为例来讲解 Handler 的实现过程。

组件功能

该组件实现的功能为：当用户在Explorer中鼠标右击DLL类型文件时，在弹出的上下文菜单中注册我们自己的菜单项，如图1.2 所示：

![1330592997.jpg 1][]

图1.2

"Register Component"和"UnRegister Component"菜单项既是我们自己的菜单项。并且这两个菜单项分别完成进程内组件（DLL）的注册和反注册，菜单项的功能倒很简单，只是简单地执行了 Windows 的 Regsvr32.exe而已，但是我们已经感觉到它给我们带来的实用和方便，难道你不觉得 "Over and Over" 手工输入 "Regsvr32 xxx.dll" 或者 "Regsvr32 /u xxx.dll" 很乏味吗……。

编写组件

1.建立工程： 打开VC++，新建一个"ATL Com AppWizard"模板工程，工程名称为：SimpleExt。

![1330592997.jpg 2][]

图 1.3

Shell扩展实例均为进程内组件，它们均以动态库的形式存在，所以在接下来的向导中我们用默认设置："Dynamic Link Library(DLL)",然后点击"完成"。如 下图所示：

![1330592997.jpg 3][]

图 1.4

此时我们已经拥有了一个没有实现任何功能的进程内 COM 组件，为什么说"没有实现任何功能"呢？那是因为我们没有实现任何接口，再者在我们的DLL中也没有任何可供外部使用的接口。

如果我们的组件不继承其他外部已有接口，那么这样的COM组件实现起来则非常简单，它和编写普通类代码没有任何不一样的地方，只需要使用 ATL 接口的 Method 和Property 增／删向导即可实现。

显然我们的组件要继承 Shell 的扩展接口，并且还得实现所有继承的 Shell 接口，所以我们就不能完全依赖 ATL 的"自动化"了，这里需要我们自己写代码来实现该接口。首先我们通过 AT L向导新增一个简单接口 SimpleShlExt，如下图1.5，图1.6 和 图1.7 所示操作过程：

![1330592997.jpg 4][]

图 1.5

![1330592998.jpg][]

图 1.6

![1330592998.jpg 1][]

图 1.7

然后一切默认即可，这样ATL就为我们生成了一个组件框架，我们以下的讨论都基于此框架。

2.添加代码

![1330592998.jpg 2][]

图1.8 组件类继承关系

图1.8 中红色方框是我们自己要实现的 Shell 扩展接口,它不是向导自动生成代码，需要我们手工输入。

我们从该框架中可以获得很多好处，首先通过 ATL 的模板类 CcomCoClass 我们就可以省去反复再三的 QueryInterface 接口的实现，而我们只需要绑定组件和接口的映射关系(如下图1.9 所示)以及实现所继承接口的全部虚函数即可，以及组件的注册等它基本上都为我们做好了一切，好处大家就慢慢体会吧......。下面我们首先介绍继承的各接口和其虚成员函数的作用，它们的声明包含在头文件中，首先头文件你必须包含进来：

![1330592998.jpg 3][]

图1.9 建立组件和接口的映射关系

图1.9 红色方框为 IShellExtInit 和 IContextMenu 接口和组件的接口映射关系,它不是向导自动生成代码，需要我们手工输入。

IShellExtInit接口：IShellExtInit 接口为 Shell 扩展编程必须要实现的接口。该接口主要用来初始化 Shell 扩展处理器（表一所列的处理器），它仅有一个虚成员函数Initialize，用户所有的 Shell 扩展初始化动作都由该函数完成。该函数的原型如下：

`1.` `HRESULT` `Initialize(`

`2.` `LPCITEMIDLIST pidlFolder,`

`3.` `LPDATAOBJECT lpdobj,`

`4.` `HKEY` `hkeyProgID`

`5.` `);`

在 Initialize 函数中，我们要做的事情就是获取用户鼠标右键点击的文件名称，但是有可能用户选择了多个文件，这里为了简单起见我们仅获取文件列表中的第一个文件。在这里我们得补充一点内容：当用户在一个拥有 WS\_EX\_ACCEPTFILES 风格的窗体中Drag/Drop 文件时这些文件名会以同一种格式存储，而且文件完整路径的获取也都以DragQueryFile API函数来实现。但是 DragQueryFile 需要传入一个 HDROP 句柄，该句柄即为 Drag/Drop 文件名称列表数据句柄(开始存放数据的内存区域首指针)。而 HDROP 句柄的可以通过接口 " DATAOBJECT lpdobj" 的成员函数" GetData" 来获取。以下为获取第一个 Drag/Drop 文件的完整文件路径的具体代码：

`01.` `//数据存储格式`

`02.` `FORMATETC fmt = { CF_HDROP, NULL, DVASPECT_CONTENT, -1, TYMED_HGLOBAL };`

`03.`

`04.` `//数据存储内存句柄(常用于IDataObject和IAdviseSink接口的数据传输操作)`

`05.` `STGMEDIUM stg = { TYMED_HGLOBAL };`

`06.`

`07.` `if``(FAILED(pDataObj->GetData(&fmt, &stg)))`

`08.` `{`

`09.` `//如果获取数据内存句柄失败则返回E_INVALIDARG，`

`10.` `//返回E_INVALIDARG则Explorer不会再调用我们的Shell扩展接口`

`11.` `return` `E_INVALIDARG;`

`12.` `}`

`13.`

`14.` `//获取实际数据内存句柄`

`15.` `HDROP` `hDrop = (``HDROP``)GlobalLock(stg.hGlobal);`

`16.` `if``(NULL==hDrop)`

`17.` `{`

`18.` `//在COM程序中养成良好的检错习惯是很重要的！！！`

`19.` `return` `E_INVALIDARG;`

`20.` `}`

`21.` `//获取用户Drag/Drop的文件数目`

`22.` `int` `nDropCount = ::DragQueryFile((``HDROP``)stg.hGlobal,`

`23.` `0xFFFFFFFF, NULL, 0);`

`24.`

`25.` `//本示例程序仅获取第一个Drag/Drop文件完整路径`

`26.` `//以下注释代码为获取所有文件完整路径的实现代码：`

`27.` `//for(int i = 0; i < nDropCount; ++i){`

`28.` `//循环获取每个Drag/Drop文件的完整文件名`

`29.` `// ::DragQueryFile((HDROP)stg.hGlobal, i, m_pzDropFile, MAX_PATH);`

`30.` `//}`

`31.`

`32.` `//如果用户Drag/Drop的文件数目不为一个则不予处理`

`33.` `if``(1==nDropCount)`

`34.` `{`

`35.` `//pzDropFile为组件类内部的private变量`

`36.` `//它用来保存用户Drag/Drop的文件完整文件名`

`37.` `memset``(m_pzDropFile, 0x0, MAX_PATH*``sizeof``(``TCHAR``));`

`38.` `::DragQueryFile((``HDROP``)stg.hGlobal, 0, m_pzDropFile, MAX_PATH);`

`39.` `}`

`40.`

`41.` `//释放内存句柄`

`42.` `::ReleaseStgMedium(&mdmSTG);`

至此 IShellExtInit 接口已经完全实现，从此我们也可以看出进程内组件编程的一些特点，大体总结如下："新建自己的接口，然后继承某些接口，最后一一实现这些接口的所有虚成员函数或 加入自己的成员函数，最后就是组件的注册"。

IContextMenu 接口：该接口和 "Context Menu 处理器" 一一对应，说到此我们也顺便说一下 Shell 扩展接口编程中和（表一）中所列处理器各自对应的COM接口：

（表二）

其中 "Drag and drop 处理器" 的除了 COM 接口 IContextMenu 实现外还得需要注册表的特殊注册才可以实现。其中 IContextMenu 接口有三个虚成员函数需要我们的组件来实现，其函数原型分别如下：

`1.` `HRESULT` `QueryContextMenu(`

`2.` `HMENU` `hmenu,`

`3.` `UINT` `indexMenu,`

`4.` `UINT` `idCmdFirst,`

`5.` `UINT` `idCmdLast,`

`6.` `UINT` `uFlags`

`7.` `);`

注：在QueryContextMenu 成员函数中我们可以加入自己的菜单项，插入菜单项其实很简单，我们可以通过 InsertMenu API 函数来实现，如下代码所示：

`1.` `::InsertMenu(hmenu, indexMenu, MF_STRING | MF_BYPOSITION,`

`2.` `idCmdFirst, IDM_REG_MNU_TXT);`

QueryContextMenu 的处理过程十分简单，在这里无须多说。

`1.` `HRESULT` `GetCommandString(`

`2.` `UINT` `idCmd,`

`3.` `UINT` `uFlags,`

`4.` `UINT` `*pwReserved,`

`5.` `LPSTR` `pszName,`

`6.` `UINT` `cchMax`

`7.` `);`

注：GetCommandString 成员函数为 Explorer 提供了在状态栏显示菜单命令提示信息的方法。在这个方法中 "LPSTR pszName" 是我们要关注的参数，我们只要根据 "UINT uFlags" 参数来填充 "LPSTR pszName" 参数即可。在这里可能会涉及到 ANSI 和 UNICODE 之间相互转换的知识，不过在这里我要提醒大家的是：在 COM 编程中尽可能使用兼容的 TCHAR 类型，同时对字符操作也尽量不要使用 C 类的 和 等等函数库，因为这样会使您无法通过 "Win32 Release Mindependency " 或其他 UINCode/Release 版本的编译过程。

`1.` `HRESULT` `InvokeCommand(`

`2.` `LPCMINVOKECOMMANDINFO pici`

`3.` `);`

InvokeCommand 函数实现最终菜单项命令的执行。在 "LPCMINVOKECOMMANDINFO pici" 参数中包含了当前用户执行的菜单项ID和其他一些标志信息，如下代码可获取菜单项的ID：

`1.` `//如果 nFlag 不为０则说明 pici->lpVerb 指向一个以''\0''结尾的字符串`

`2.` `int` `nFlag = HIWORD(pici->lpVerb);`

`3.`

`4.` `//用户当前点击的菜单项ID`

`5.` `int` `nMnuId = LOWORD(lpici->lpVerb);`

一旦获取了菜单项ID那么我们就可以根据不同的菜单项来执行相应的动作，如图1.2 所示的 "Register Component" 和 "UnRegister Component" 菜单项所对应的 "注册／反注册进程内组件" 动作。

组件必要的宏定义部分

其实这一步十分简单，本可以忽略，但是为了把过程讲的更清楚一点我还是列了出来：

`01.` `//声明组件注册所用的注册表REG资源`

`02.` `//其中IDR_SIMPLESHLEXT为注册表资源ID`

`03.` `DECLARE_REGISTRY_RESOURCEID(IDR_SIMPLESHLEXT)`

`04.` `//AddRef和Release成员函数的实现`

`05.` `DECLARE_PROTECT_FINAL_CONSTRUCT()`

`06.` `//组件接口映射部分，该部分映射主要是告诉QueryInterface能返回哪些接口给外部`

`07.` `BEGIN_COM_MAP(CSimpleShlExt)`

`08.` `COM_INTERFACE_ENTRY(ISimpleShlExt)`

`09.` `COM_INTERFACE_ENTRY(IDispatch)`

`10.` `COM_INTERFACE_ENTRY(IShellExtInit)``//IShellExtInit接口`

`11.` `COM_INTERFACE_ENTRY(IContextMenu)``//IContextMenu接口`

`12.` `END_COM_MAP()`

组件注册

首先要在系统文件类型".DLL"下注册上下文菜单处理器

创建注册表项HKCR\\dllfile\\ShellEx\\ContextMenuHandlers\\SimpleShlExt，并设置其默认值为我们类的GUID值即可。

设置访问许可权(适应于WinNT构架的操作系统)

如果您不设置该选项则只有 Administrator 权限的用户才可以使用该 Shell 扩展  
在 HKCM\\SOFTWARE\\Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\Shell Extensions\\Approved 注册表项下创建键值:

键名为：类的 GUID

键值为：有关类的描述信息(任意字符串，无特殊要求)。

组件注册的程序内部实现

DLL文件上下文菜单的实现通过 REG 注册表资源文件实现，描述层次结构如下：

`01.` `HKCR`

`02.` `{`

`03.` `NoRemove dllfile`

`04.` `{`

`05.` `NoRemove ShellEx`

`06.` `{`

`07.` `NoRemove ContextMenuHandlers`

`08.` `{`

`09.` `//类的GUID字符串`

`10.` `ForceRemove SimpleShlExt = s``''``{7C108295-19DE-4093-A9F8-ACC5E031E27A}``''`

`11.` `}`

`12.` `}`

`13.` `}`

`14.` `}`

访问许可权的注册则在DllRegisterServer DLL输出函数中完成。

其实现只需要使用注册表的Win32 API函数即可；相应的反注册组件时则应在　　DllUnregisterServer中删除相应的注册表键值即可。 好了，"Context Menu 处理器" 的实现到此完毕，还是老规矩如有问题请直接来信，我期待大家的来信，同时在以后的时间里我会继续讨论Shell扩展编程，并会对我以前的文章大家所存在的疑点做出合适的回答，再次感谢大家的支持和鼓励。

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