C# 使用 SendMessage 進行行程間通訊的技術詳解

在軟體開發中，行程間通訊（Inter-Process Communication, IPC）是一項非常重要的技術，它允許不同行程間交換數據或發出指令。在C#中，使用Windows API中的 SendMessage 函式是實作行程間通訊的一種常用方法。本文將詳細講解如何使用 SendMessage 進行行程間通訊，並透過具體的例子程式碼來演示其實作過程。

一、SendMessage 函式簡介

SendMessage 是Windows API中的一個函式，用於向指定的視窗發送訊息。該函式在發送訊息後會等待接收方處理完訊息後才返回，因此它是同步的。它的原型定義在 user32.dll 中，具體聲明如下：

[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
privatestaticextern IntPtr SendMessage(IntPtr hWnd, uint Msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam);


參數說明：

二、行程間通訊的基本原理

行程間通訊有多種方式，如共享記憶體、命名管道、匿名管道、套接字、剪貼簿等。使用 SendMessage 進行行程間通訊主要是基於Windows訊息機制。每個視窗都可以接收和發送訊息，這些訊息可以是系統定義的，也可以是使用者自訂的。透過向目標視窗發送特定訊息，發送方可以傳遞數據或指令給接收方。

三、使用 SendMessage 進行行程間通訊的步驟

1. 確定目標視窗控制代碼

在使用 SendMessage 之前，需要知道目標視窗的控制代碼。這通常可以透過 FindWindow 或 EnumWindows 等API函式來獲取。

2. 定義訊息型別

可以發送系統定義的訊息，也可以發送自訂訊息（使用 WM_USER 以上的訊息號）。

3. 構造訊息內容

根據訊息型別，構造相應的 wParam 和 lParam 參數。如果訊息需要傳遞復雜數據（如字串或結構體），則可能需要將這些數據序列化到記憶體，並透過指標傳遞給 lParam 。

4. 發送訊息

呼叫 SendMessage 函式，將目標視窗控制代碼、訊息型別、訊息內容等參數傳遞給它。

5. 接收並處理訊息

在目標行程的視窗過程中（通常是重寫 WndProc 或 DefWndProc 方法），檢查接收到的訊息型別，並根據訊息內容執行相應的操作。

四、範例程式碼

以下是一個使用 SendMessage 進行行程間通訊的具體範例，包括發送方和接收方的實作。

發送方程式碼（Sender）

首先，我們建立一個發送訊息的Windows表單應用程式。

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Windows.Forms;
namespaceSender
{
publicpartial classfrmSender : Form
{
[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
privatestaticextern IntPtr FindWindow(string lp className, string lpWindowName);
[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
privatestaticextern IntPtr SendMessage(IntPtr hWnd, uint Msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam);
privateconstuint WM_COPYDATA = 0x004A;
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
publicstruct COPYDATASTRUCT
{
public IntPtr dwData;
publicint cbData;
public IntPtr lpData;
}
publicfrmSender()
{
InitializeComponent();
}
privatevoidbtnSend_Click(object sender, EventArgs e)
{
string windowName = "Receiver"; // 假設接收方視窗的標題是"Receiver"
IntPtr hWnd = FindWindow(null, windowName);
if (hWnd == IntPtr.Zero)
{
MessageBox.Show("未找到接收方視窗！");
return;
}
string message = txtMessage.Text; // 假設有一個文字域用於輸入訊息
byte[] buffer = System.Text.Encoding.Unicode.GetBytes(message);
COPYDATASTRUCT cds;
cds.dwData = IntPtr.Zero;
cds.cbData = buffer.Length;
cds.lpData = Marshal.AllocHGlobal(buffer.Length);
Marshal.Copy(buffer, 0, cds.lpData, buffer.Length);
SendMessage(hWnd, WM_COPYDATA, IntPtr.Zero, ref cds);
Marshal.FreeHGlobal(cds.lpData);
}
}
}










接收方程式碼（Receiver）

然後，我們建立一個接收訊息的Windows表單應用程式。

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Windows.Forms;
namespaceReceiver
{
publicpartial classfrmReceiver : Form
{
privateconstint WM_COPYDATA = 0x004A;
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
publicstruct COPYDATASTRUCT
{
public IntPtr dwData;
publicint cbData;
[MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)]
publicstring lpData;
// 註意：這裏的lpData不能直接使用IntPtr，因為我們需要直接存取字串數據
// 在實際使用中，你可能需要先從IntPtr轉換為byte[]，然後再轉換為string
// 但為了簡化範例，這裏直接使用了MarshalAs內容（註意：這可能需要額外的處理來確保正確性）
}
publicfrmReceiver()
{
InitializeComponent();
}
protectedoverridevoidWndProc(ref Message m)
{
if (m.Msg == WM_COPYDATA)
{
COPYDATASTRUCT cds = (COPYDATASTRUCT)Marshal.PtrToStructure(m.LParam, typeof(COPYDATASTRUCT));
lstMessages.Items.Add(cds.lpData); // 假設有一個列表框用於顯示接收到的訊息
}
base.WndProc(ref m);
}
}
}





註意 ：上述接收方程式碼中的 COPYDATASTRUCT 結構體中的 lpData 欄位使用了 MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr) 內容來直接存取字串數據。然而，在實際套用中，這種直接存取方式可能並不總是可行的，因為 SendMessage 傳遞的是一個記憶體地址，而接收方在存取這個地址時可能無法確保數據的有效性或格式。更常見的做法是先將 lParam 指向的記憶體區域復制到一個本地字節陣列中，然後再根據需要轉換為字串或其他型別。

由於篇幅限制，這裏無法提供完整的錯誤處理和最佳化程式碼，但希望上述範例能夠為你提供一個基本的實作框架和思路。

五、總結

使用 SendMessage 進行行程間通訊是一種在Windows平台上實作高效數據交換的方法。透過精心設計和實作訊息機制，開發者可以在不同行程間安全、可靠地傳遞數據或指令。然而，需要註意的是， SendMessage 是同步的，發送方會等待接收方處理完訊息後才返回，這可能會影響程式的響應性和效能。在需要異步通訊的場景下，可以考慮使用 PostMessage 等其他API函式。

希望本文對你理解和使用C#中的 SendMessage 進行行程間通訊有所幫助。如果你有任何疑問或需要進一步的幫助，請隨時聯系。