Win32 C++项目移植到 Win10 UWP
来源链接:https://blog.csdn.net/conan98/article/details/52095938
本文可能对谁有帮助
如果你正在做将现有的Win32 静态库 或 DLL 工程移植到Win10 UWP(通用 Windows) 环境,这篇文章可能会对你有帮助。
补充:本文虽然是针对WIN10的UWP平台准备的移植解决方案,但其中的方法和思想依然可以用在WIN7、WIN8、WIN11的软件开发上。
概述
在VS2015的 新建项目 -> 已安装 -> 模板 -> Visual C++ -> Windows -> 通用 页面,包含几个我们需要关心的工程类型:空白应用(通用 Windows)、DLL(通用 Windwos)、静态库(通用 Windows)、Windows 运行时组件(通用 Windows)。
根据工程说明可以知道,DLL(通用 Windwos)和静态库(通用 Windows)可以被空白应用(通用 Windows)和Windows 运行时组件(通用 Windows)使用,并且是语言相关的,不能跨语言调用。
而Windows 运行时组件(通用 Windows)可以被空白应用(通用 Windows)使用,是语言无关的。也就是说,不管是C++还是C#开发的应用都可以调用Windows 运行时组件(通用 Windows)。
知道了这一点,那么我们来看下问题,博主(C++程序员,未接触过C#及WinPhone相关开发)遇到的情况是这样的:将现有的 Win32 平台DLL 移植到 UWP 平台,供采用 C# 开发的Win Phone App使用,而该 DLL 还依赖其它 C++静态LIB库 和 C动态库。
我们需要做的包括以下几个方面:
1.各类工程到 UWP 的转换
2.处理编译问题
3.处理磁盘操作问题
4.数据类型间的转换
5.接口封装问题
开始
首先,请下载Universal Windows Platform (UWP) App samples,将会对你有莫大的帮助。
为方便描述,做如下约定:1.被移植的DLL定义为a.dll
2.a.dll依赖的C++静态LIB库定义为c++.lib
3.a.dll依赖的C动态库定义为c.dll
4.通用 Windows版组件加 _rt 后缀以示区别
5.Windows 运行时组件(通用 Windows)外壳定义为 shell_rt.dll
各类工程到UWP的转换
注意: 创建 Windows 运行时组件(通用 Windows) 工程时,必须保证工程内的最外层命名空间名字和最终生成的dll名字(包括winmd文件)完全一致,这也是官方的要求。
通过阅读官方文档(https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/mt186162.aspx)得知在不重新创建工程的情况下将现有工程转换为UWP工程的方法,如下:
1.打开 DLL 项目中的“项目属性”,并将“配置”设置为“所有配置”;
2.在“项目属性”中,在“C/C++”、“常规”选项卡上,将“使用 Windows 运行时扩展”设置为“是 (/ZW)”。这将启用组件扩展 (C++/CX);
3.在“解决方案资源管理器”中,选择项目节点,打开快捷菜单,然后选择“重定SDK版本目标”,“确定”;
4.在“解决方案资源管理器”中,选择项目节点,打开快捷菜单,然后选择“卸载项目”。然后,在卸载的项目节点上打开快捷菜单,然后选择编辑项目文件。找到WindowsTargetPlatformVersion 元素并将其替换为以下元素。然后关闭 .vcxproj 文件,再次打开快捷菜单,然后选择“重新加载项目”。现在,解决方案资源管理器会将该项目标识为 通用 Windows 项目。
其中, 第3步在官方文档中没有,但如果不做第3步,第4步中的WindowsTargetPlatformVersion 元素可能无法找到。以上涉及的SDK版本(10.0.10156.0),可以根据自己的环境需要进行调整。第2步中打开的“/ZW”选项,只能用于 C++项目,如果是 C语言项目的话,需要将该选项设置会 否;或者,如果C++项目中包含C文件,可以单独将 C文件 设置为 否。
处理编译问题
工程转换完后开始处理编译问题。因为不喜欢stdafx.h这个文件名中的 afx 三个字母,博主一直是把工程的预编译功能关闭,涉及此文件的问题这里不做讨论。
在编译zlib静态库的ARM版本时,遇到了如下编译问题:
双击后可看到以下代码(corect.h),各种宏交错在一起:
编译存在此类问题的代码文件头部增加如下定义,可解决:
由于编译问题各式各样,没有重点,只能哪里编译不过改哪里。总之,既然是C++ 程序员,相信你可以搞定。
处理磁盘操作问题
UWP 不支持fopen,CreateFile此类操作。用来替换的是CreateFile2,用法和CreateFile类似。但该API只能处理特殊目录,例如程序安装目录、图片、文档、视频等。对于磁盘中任意的目录,都没有操作权限。因此,对于期望可操作任意目录文件的需求,只能放弃使用CreateFile2,改用以下UWP组件中的磁盘操作类:
其它相关类请在类名上按F12打开对象浏览器查看。
看过类里的函数之后可以发现大部分函数都有Asyn后缀,带Asyn后缀的函数均为异步函数,Windows不希望UI线程及其它某些线程因为同步调用导致响应迟钝。C++中异步函数的调用方式大致为:
[代码片段 A]
线程A调用Test函数,通过create_task创建一个task对象,并将一个lamda函数(位于then()中,[this, file]中声明的变量可在函数中使用)作为委托传递给task对象的then方法,并继续向下执行并退出Test函数。task中的file->GetParentAsyn()操作实际由线程B调用,待函数返回后,再将结果交由线程A执行委托函数[15-20]行。
科普: ^ 这个符号读作hat,这里用来声明句柄对象。String ^str;这里的str就是一个String的句柄类型,初始值或无对象指向时为nullptr,释放时可以使用delete str 也可以让作用域控制自动释放。可以简单的理解为类似智能指针。
异步方法虽然可以避免对线程A的阻塞,但实际使用中并不方便。因为,大部分情况下,我们都会为耗时的网络或磁盘操作专门开启线程处理,而不是直接使用UI线程操作。因此如果都使用这种异步方式,在某些场景下,代码会写的很反人类,例如下面这个比较完整的文件读取操作:
[代码片段 B]
昔日Win32的一个CreateFile操作,在这里变的无比繁琐。而且,上面传入一个String路径打开文件的方式因为权限文件,并不可行。
在系统中,除几个个别目录(安装目录、图片目录、视频目录等)在App配置权限后可用于直接操作权限外,App是无法直接使用任意字符串路径进行文件操作的。正确的方式应该是:
1.使用FolderPicker或FilePicker获取一个StorageFolder或StorageFile对象
2.将对象加入到权限列表中 AccessCache::StorageApplicationPermissions::FutureAccessList->Add(file);
3.如果多模块间传递的是String类型,此时可以从StorageFolder或StorageFile对象的Path属性获取String类型路径字符串,之后可以使用该路径字符串转换(见数据类型间的转换)为StorageFolder或StorageFile对象,此时权限仍旧有效。
如果需要在某目录下新建文件,则应该使用FolderPicker获取StorageFolder对象,将对象加入权限列表,再使用该StorageFolder对象创建文件。
考虑到在做代码移植时,调整某些线程的同异步模式将会导致原有框架结构变的混乱,因此,出现了下面的用法:
[代码片段 C]
[12-14]行只是示范IBuffer对象数据到字符数组数据的转换,更多的类型转换见数据类型间的转换。
注意: 这种 task.wait() 的调用方式并不能应用到所有线程。参见ppltask.h文件的task_status _Wait();函数及其中的_IsNonBlockingThread函数内部实现。请自行调试实验各类线程调用wait()中的_IsNonBlockingThread函数时的返回情况。
(经过验证,以上这种写文件的写法效率较低,在频繁调用时尤为明显,包括前面列出的对GetFileFromPathAsync 的调用)
至此,有关磁盘操作的大致情况如上所述。
数据类型间的转换
接口封装问题
UWP 组件的接口不同于Win32 DLL 的导出接口,UWP 的接口是一个winmd 文件,包含语言无关类型信息MetaData(元数据)。使用组件时只需要 xxx.dll 和 xxx.winmd 两个文件,不需要头文件。
在导出接口时,首先需要最外层有一个和库文件名相同的命名空间名,导出的类需要声明成如下格式(需带public ref sealed声明 ):
因为接口可能被跨语言使用,因此下面这种接口参数的写法就要避免:
这种写法只能被C++使用,如果C#调用的话,会出现崩溃。不过,Platform::Array<unsigned char>^ *这种写法倒是没有问题。int、int *诸如此类,都是可以的,int *对于C# 的调用,使用out进行修饰。
如果接口需要传递回调函数,需要封装成类,可以从接口导出一个interface 修饰的类: