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2005-05-22 00:16:39 发表
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文章标题：由 ATL 想起的外壳扩展编程
原 作 者：李晓飞
原 出 处：vckbase
发 布 者：loose_went
发布类型：转载
发布日期：2005-05-09
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下载本文所附源代码
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：
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）
处理器类型 何时触发 所做处理
Context menu 处理器 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。 加入上下文菜单项。
Property sheet 处理器 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。 加入用户自定义属性页。
Drag and drop 处理器 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。 加入上下文菜单项。
Drop处理器 当某一数据对象被Drag Over/Dropped Into某一文件时触发。 加入任何用户自定义动作。
QueryInfo 处理器(Shell V4.71+) 当用户鼠标滑过某一个文件或某一Shell对象时触发。 加入用户自定义提示信息(ToolTips)。
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：
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
建立工程： 打开VC++，新建一个"ATL Com AppWizard"模板工程，工程名称为：SimpleExt。
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：
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：
图 1.5
图 1.6
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
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<shlobj.h>头文件中，首先头文件你必须包含进来：
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：
HRESULT Initialize(
LPCITEMIDLIST pidlFolder,
LPDATAOBJECT lpdobj,
HKEY hkeyProgID
);
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：
//数据存储格式
FORMATETC fmt = { CF_HDROP, NULL, DVASPECT_CONTENT, -1, TYMED_HGLOBAL };
//数据存储内存句柄(常用于IDataObject和IAdviseSink接口的数据传输操作)
STGMEDIUM stg = { TYMED_HGLOBAL };
if(FAILED(pDataObj->GetData(&fmt, &stg)))
{
//如果获取数据内存句柄失败则返回E_INVALIDARG，
//返回E_INVALIDARG则Explorer不会再调用我们的Shell扩展接口
return E_INVALIDARG;
}
//获取实际数据内存句柄
HDROP hDrop = (HDROP)GlobalLock(stg.hGlobal);
if(NULL==hDrop)
{
//在COM程序中养成良好的检错习惯是很重要的！！！
return E_INVALIDARG;
}
//获取用户Drag/Drop的文件数目
int nDropCount = ::DragQueryFile((HDROP)stg.hGlobal,
0xFFFFFFFF, NULL, 0);
//本示例程序仅获取第一个Drag/Drop文件完整路径
//以下注释代码为获取所有文件完整路径的实现代码：
//for(int i = 0; i < nDropCount; ++i){
//循环获取每个Drag/Drop文件的完整文件名
// ::DragQueryFile((HDROP)stg.hGlobal, i, m_pzDropFile, MAX_PATH);
//}
//如果用户Drag/Drop的文件数目不为一个则不予处理
if(1==nDropCount)
{
//pzDropFile为组件类内部的private变量
//它用来保存用户Drag/Drop的文件完整文件名
memset(m_pzDropFile, 0x0, MAX_PATH*sizeof(TCHAR));
::DragQueryFile((HDROP)stg.hGlobal, 0, m_pzDropFile, MAX_PATH);
}
//释放内存句柄
::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）
处理器类型 COM接口
Context menu 处理器 IContextMenu
Property sheet 处理器 IShellPropSheetExt
Drag and drop 处理器 IContextMenu
Drop 处理器 IDropTarget
QueryInfo 处理器(Shell V4.71+) IQueryInfo
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：
HRESULT QueryContextMenu(
HMENU hmenu,
UINT indexMenu,
UINT idCmdFirst,
UINT idCmdLast,
UINT uFlags
);
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：
::InsertMenu(hmenu, indexMenu, MF_STRING | MF_BYPOSITION,
idCmdFirst, IDM_REG_MNU_TXT);
QueryContextMenu 的处理过程十分简单，在这里无须多说。
HRESULT GetCommandString(
UINT idCmd,
UINT uFlags,
UINT *pwReserved,
LPSTR pszName,
UINT cchMax
);
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 <string.h> 和<stdio.h> 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。
HRESULT InvokeCommand(
LPCMINVOKECOMMANDINFO pici
);
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：
//如果 nFlag 不为０则说明 pici->lpVerb 指向一个以''\0''结尾的字符串
int nFlag = HIWORD(pici->lpVerb);
//用户当前点击的菜单项ID
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。
3.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：
//声明组件注册所用的注册表REG资源
//其中IDR_SIMPLESHLEXT为注册表资源ID
DECLARE_REGISTRY_RESOURCEID(IDR_SIMPLESHLEXT)
//AddRef和Release成员函数的实现
DECLARE_PROTECT_FINAL_CONSTRUCT()
//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
BEGIN_COM_MAP(CSimpleShlExt)
COM_INTERFACE_ENTRY(ISimpleShlExt)
COM_INTERFACE_ENTRY(IDispatch)
COM_INTERFACE_ENTRY(IShellExtInit) //IShellExtInit接口
COM_INTERFACE_ENTRY(IContextMenu) //IContextMenu接口
END_COM_MAP()
4.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：
HKCR
{
NoRemove dllfile
{
NoRemove ShellEx
{
NoRemove ContextMenuHandlers
{
//类的GUID字符串
ForceRemove SimpleShlExt = s''{7C108295-19DE-4093-A9F8-ACC5E031E27A}''
}
}
}
}
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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