使用ReadDirectoryChangesW API監控檔案系統的改變

在C++中若想要監控檔案系統改變有很多方法，可以用FindFirstChangeNotification取得檔案變更、或是Hook底層的API等方法來實現，這邊使用ReadDirectoryChangesW API來實現，該API使用前必須先加入Kernel32.lib。

並加入Windows.h的標頭檔

1	#include "Windows.h"

這些步驟做完後在程式中就可以看到ReadDirectoryChangesW API了，其函式原型如下：

01	BOOL WINAPI ReadDirectoryChangesW(

02	__in         HANDLE hDirectory,

03	__out        LPVOID lpBuffer,

04	__in         DWORD nBufferLength,

05	__in         BOOL bWatchSubtree,

06	__in         DWORD dwNotifyFilter,

07	__out_opt    LPDWORD lpBytesReturned,

08	__inout_opt  LPOVERLAPPED lpOverlapped,

09	__in_opt     LPOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE lpCompletionRoutine

10

);

該API必須帶入八個參數，hDirectory帶入的是要監控的目錄Handle、lpBuffer帶入的是用來回傳變動資料的空間、nBufferLength是lpBuffer空間的大小、bWatchSubtree是指定是否偵測子目錄、dwNotifyFilter是指定監控的目錄有哪些動作時需要通知、lpBytesReturned是用來回傳變動資料內含的長度、lpOverlapped可用來在非同步環境下使用重疊IO用、lpCompletionRoutine則是當監控完成或取消時所呼叫的回調函式。

其中dwNotifyFilter的值可設定的有FILE_NOTIFY_CHANGE_FILE_NAME、FILE_NOTIFY_CHANGE_DIR_NAME、FILE_NOTIFY_CHANGE_ATTRIBUTES、FILE_NOTIFY_CHANGE_SIZE、FILE_NOTIFY_CHANGE_LAST_WRITE、FILE_NOTIFY_CHANGE_LAST_ACCESS、FILE_NOTIFY_CHANGE_CREATION、與FILE_NOTIFY_CHANGE_SECURITY，詳細所代表的意義可參閱ReadDirectoryChangesW function。

了解了函式原型後，就可以開始進入實際的使用。剛有提到說在ReadDirectoryChangesW API函式必須要帶入的第一個參數是要監控的目錄Handle，所以我們必須透過CreateFile API取得要監控的目錄Handle，像是下面這樣：

01	HANDLE  hDirectoryHandle    = NULL;

02

03

04	hDirectoryHandle = ::CreateFileA(

05

file,

06	FILE_LIST_DIRECTORY,

07	FILE_SHARE_READ

08	| FILE_SHARE_WRITE

09	| FILE_SHARE_DELETE,

10

NULL,

11	OPEN_EXISTING,

12	FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICS

13	| FILE_FLAG_OVERLAPPED,

14

NULL);

15

16	if(!hDirectoryHandle)

17

return;

取得監控的目錄Handle後，將其帶入ReadDirectoryChangesw API，順帶帶入像是回傳變動資料的Buffer空間、與要監控的變動類型等必要參數。像是下面這樣：

01	int     nBufferSize         = 1024;

02	char*   buffer              = new char[nBufferSize];

03	DWORD dwBytes = 0;

04

05	memset(buffer, 0, nBufferSize);

06

07	if(!::ReadDirectoryChangesW(

08	hDirectoryHandle,

09

buffer,

10	nBufferSize,

11	bIncludeSubdirectories,

12	FILE_NOTIFY_CHANGE_LAST_WRITE | FILE_NOTIFY_CHANGE_CREATION | FILE_NOTIFY_CHANGE_FILE_NAME,

13

&dwBytes,

14

NULL,

15	NULL) || GetLastError() == ERROR_INVALID_HANDLE)

16

{

17

break;

18

}

19

20	if(!dwBytes)

21

{

22	printf("Buffer overflow~~\r\n");

23

}

這邊需注意到的是，若是變動的資料太多，提供的存儲空間不足以存放時，回傳的變動資料長度會是0，此時所有變動資料都會丟失。這樣的情況多半只會出在一瞬間大量的變動，可以增大存儲空間或是減少監控的變動類型，以減少回傳的資料量，避免溢位的發生。

若是運行沒發生問題，變動的資料會存放在當初塞進去的存儲空間，該空間的資料其實是FILE_NOTIFY_INFORMATION structure的型態存在，因此我們可將存儲空間的資料轉換成PFILE_NOTIFY_INFORMATION。裡面的Action是我們所關注的變動類型，FileName是變動的檔案名稱，檔案名稱的部分是沒有結尾符號的，必須要搭配FileNameLength去截取。另外變動的資料有時候不止一筆，因此我們必須在這邊用迴圈搭配NextEntryOffset去重覆運行處理流程，處理所有變動的資料。

01	PFILE_NOTIFY_INFORMATION record = (PFILE_NOTIFY_INFORMATION)buffer;

02	DWORD cbOffset = 0;

03

04

do

05

{

06	switch (record->Action)

07

{

08	case FILE_ACTION_ADDED:

09	printf("FILE_ACTION_ADDED:");

10

break;

11	case FILE_ACTION_REMOVED:

12	printf("FILE_ACTION_REMOVED:");

13

break;

14	case FILE_ACTION_MODIFIED:

15	printf("FILE_ACTION_MODIFIED:");

16

break;

17	case FILE_ACTION_RENAMED_OLD_NAME:

18	printf("FILE_ACTION_RENAMED_OLD_NAME:");

19

break;

20

21	case FILE_ACTION_RENAMED_NEW_NAME:

22	printf("FILE_ACTION_RENAMED_NEW_NAME:");

23

break;

24

25

default:

26

break;

27

}

28

29	char fileBuffer[512];

30

31	WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, record->FileName, record->FileNameLength, fileBuffer, record->FileNameLength, NULL, NULL);

32	printf(fileBuffer);

33	printf("\r\n");

34

35	cbOffset = record->NextEntryOffset;

36	record = (PFILE_NOTIFY_INFORMATION)((LPBYTE) record + cbOffset);

37	}while(cbOffset);

這邊示範一個簡易的使用範例，實際使用時最好還是搭配執行緒處理：

001	// ConsoleApplication10.cpp : Defines the entry point for the console application.

002

//

003

004	#include "stdafx.h"

005	#include "Windows.h"

006

007	void MonitorDir(char* file, bool bIncludeSubdirectories = false)

008

{

009	int     nBufferSize         = 1024;

010	char*   buffer              = new char[nBufferSize];

011	HANDLE  hDirectoryHandle    = NULL;

012

013

014	hDirectoryHandle = ::CreateFileA(

015

file,

016	FILE_LIST_DIRECTORY,

017	FILE_SHARE_READ

018	| FILE_SHARE_WRITE

019	| FILE_SHARE_DELETE,

020

NULL,

021	OPEN_EXISTING,

022	FILE_FLAG_BACKUP_SEMANTICS

023	| FILE_FLAG_OVERLAPPED,

024

NULL);

025

026	if(!hDirectoryHandle)

027

return;

028

029

while(1)

030

{

031	DWORD dwBytes = 0;

032

033	memset(buffer, 0, nBufferSize);

034

035	if(!::ReadDirectoryChangesW(

036	hDirectoryHandle,

037

buffer,

038	nBufferSize,

039	bIncludeSubdirectories,

040	FILE_NOTIFY_CHANGE_LAST_WRITE | FILE_NOTIFY_CHANGE_CREATION | FILE_NOTIFY_CHANGE_FILE_NAME,

041

&dwBytes,

042

NULL,

043	NULL) || GetLastError() == ERROR_INVALID_HANDLE)

044

{

045

break;

046

}

047

048	if(!dwBytes)

049

{

050	printf("Buffer overflow~~\r\n");

051

}

052

053	PFILE_NOTIFY_INFORMATION record = (PFILE_NOTIFY_INFORMATION)buffer;

054	DWORD cbOffset = 0;

055

056

do

057

{

058	switch (record->Action)

059

{

060	case FILE_ACTION_ADDED:

061	printf("FILE_ACTION_ADDED:");

062

break;

063	case FILE_ACTION_REMOVED:

064	printf("FILE_ACTION_REMOVED:");

065

break;

066	case FILE_ACTION_MODIFIED:

067	printf("FILE_ACTION_MODIFIED:");

068

break;

069	case FILE_ACTION_RENAMED_OLD_NAME:

070	printf("FILE_ACTION_RENAMED_OLD_NAME:");

071

break;

072

073	case FILE_ACTION_RENAMED_NEW_NAME:

074	printf("FILE_ACTION_RENAMED_NEW_NAME:");

075

break;

076

077

default:

078

break;

079

}

080

081	char fileBuffer[512];

082

083	WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, record->FileName, record->FileNameLength, fileBuffer, record->FileNameLength, NULL, NULL);

084	printf(fileBuffer);

085	printf("\r\n");

086

087	cbOffset = record->NextEntryOffset;

088	record = (PFILE_NOTIFY_INFORMATION)((LPBYTE) record + cbOffset);

089	}while(cbOffset);

090

}

091

092	delete buffer;

093

094	if(hDirectoryHandle)

095	CloseHandle(hDirectoryHandle);

096

}

097

098	int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

099

{

100	MonitorDir("C:\\Users\\larry\\Desktop\\新增資料夾");

101

return 0;

102

}

運行後去對監控的目錄操作~可得到類似如下的結果：

如何利用 7-zip 設定自動解壓縮並解壓縮後自動啟動程式

我去年有弄一個 WinForm 的案子，案子完成後要給客戶安裝檔，程式還蠻簡單的，但除了主執行檔外，還有包括幾個相關的檔案，因為我不打算用 Setup Project 進行部署，而想直接做成「綠色軟體」，讓程式點兩下即可自動進行解壓縮並執行程式。那時就決定用 7-zip 來實做，因為真的容易很多，以下是當時的筆記。

雖然可以透過 7-zip 做出內含解壓縮程式的執行檔，但透過介面最多只能做到將檔案壓縮而已，若要解壓縮後自動執行裡面的其中一個程式好像不行。

若要做出可自動解壓縮並自動執行程式的話，必須使用 SFX 模組(module)才行，又因為我希望整個流程可以自動化，所以我打算用指令列(Command Line)的方式進行設定，並且整合到 Visual Studio 的建置流程(Build Process)中，整個過程完全自動化（ 建置 --> 壓縮 --> 製作成 SFX 執行檔 ）。

以下是設定的過程：

1. 先到 7-zip 下載頁 下載 7z Library, SFXs for installers, Plugin for FAR Manager 回來

2. 接著，你只要解壓縮 7zr.exe 與 7zSD.sfx 兩個檔案就可以了。其中的 Installer 目錄包含使用範例，看批次檔就大概知道怎麼做了。而我通常都把檔案解壓縮到 WinForm 專案的 bin 目錄下，之後我會將 Debug 或 Release 目錄整個壓縮起來即可。

3. 然後新增一個文字檔 config.txt ，這是設定 SFX for installers 在執行的時候的行為，包括解壓縮時要顯示什麼標題(Title)、是否要提示使用者按下確認後進行解壓縮(BeginPrompt)、或解壓縮後要自動執行哪支程式(RunProgram)、...等等。以下是設定檔範例（備註：檔案請使用 UTF-8 編碼存檔）

;!@Install@!UTF-8!

Title="多奇資料庫管理系統"
BeginPrompt="您要執行 多奇資料庫管理系統 嗎？"
RunProgram="Debug\多奇資料庫管理系統.exe"

;!@InstallEnd@!

4. 再來，就可以先透過 7zr.exe 程式將檔案壓縮成 7z 檔。

7zr.exe a Debug.7z Debug\

5. 最後一個步驟，就是將 7zSD.sfx、config.txt、以及 Debug.7z 三個檔案合併成一個可執行檔，我們可以利用 Windows 內建的 copy 指令搭配 /B 參數完成這三個檔案的合併動作。如下指令中，最後一個參數是最後要輸出的執行檔名稱。

copy /b 7zSD.sfx + config.txt + Debug.7z Debug.exe

此時，你只要執行 Debug.exe 就會出現以下畫面，在按下 是(Y) 之後就會立即執行解壓縮動作 (解壓縮到系統暫存目錄)，並且在執行完後執行你在 config.txt 中定義的 Debug\多奇資料庫管理系統.exe 程式。

 

---

以上的第4、第5個步驟可以寫成批次檔(Batch)，假設我命名成 SFXDebug.bat

接著再到 Visual Studio 中的 Project Property -> Build Events -> Post-build event command line 輸入以下指令：

注意：由於該指令預設開始位置為專案建置的輸出目錄，所以我先用 cd .. 先跳到上一層目錄，再執行我的批次檔進行壓縮並產生 SFX 安裝程式，否則批次檔在執行的時候很容易會有找不到檔案的問題。

對於 SFX 的完整資訊可以下載 7-Zip Command Line Version 後，裡面有個 7-zip.chm 說明檔，這裡會有相當詳細的說明。

在十六進位字串和數字型別間轉換

本主題中的範例會示範如何執行下列工作：

• 取得 string 中每個字元的十六進位值。
• 取得對應至十六進位 string 中每個值的 char。
• 將十六進位 string 轉換為 int。
• 將十六進位 string 轉換為 float。
• 將 byte 陣列轉換為十六進位 string。

範例

---

這個範例會輸出 string 中每個字元的十六進位值。 首先，會將 string 剖析至字元陣列。 然後，會呼叫每個字元上的 ToInt32(Char) 取得其數值。 最後，它會在 string 中將數字格式化為十六進位表示。

C#

string input = "Hello World!";
char[] values = input.ToCharArray();
foreach (char letter in values)
{
    // Get the integral value of the character.
    int value = Convert.ToInt32(letter);
    // Convert the decimal value to a hexadecimal value in string form.
    string hexOutput = String.Format("{0:X}", value);
    Console.WriteLine("Hexadecimal value of {0} is {1}", letter, hexOutput);
}
/* Output:
   Hexadecimal value of H is 48
    Hexadecimal value of e is 65
    Hexadecimal value of l is 6C
    Hexadecimal value of l is 6C
    Hexadecimal value of o is 6F
    Hexadecimal value of   is 20
    Hexadecimal value of W is 57
    Hexadecimal value of o is 6F
    Hexadecimal value of r is 72
    Hexadecimal value of l is 6C
    Hexadecimal value of d is 64
    Hexadecimal value of ! is 21
 */

這個範例會剖析十六進位值的 string，並輸出對應至每個十六進位值的字元。 首先，呼叫 Split(Char[]) 方法取得每個十六進位值，做為陣列中的個別 string。 然後呼叫ToInt32(String, Int32)，將十六進位值轉換為以 int 表示的十進位值。 會顯示兩種不同的方法，以取得對應至該字元程式碼的字元。 第一個技術會使用 ConvertFromUtf32(Int32)，傳回對應至整數引數的字元做為 string。 第二個技術會明確將 int 轉型為 char。

C#

string hexValues = "48 65 6C 6C 6F 20 57 6F 72 6C 64 21";
string[] hexValuesSplit = hexValues.Split(' ');
foreach (String hex in hexValuesSplit)
{
    // Convert the number expressed in base-16 to an integer.
    int value = Convert.ToInt32(hex, 16);
    // Get the character corresponding to the integral value.
    string stringValue = Char.ConvertFromUtf32(value);
    char charValue = (char)value;
    Console.WriteLine("hexadecimal value = {0}, int value = {1}, char value = {2} or {3}",
                        hex, value, stringValue, charValue);
}
/* Output:
    hexadecimal value = 48, int value = 72, char value = H or H
    hexadecimal value = 65, int value = 101, char value = e or e
    hexadecimal value = 6C, int value = 108, char value = l or l
    hexadecimal value = 6C, int value = 108, char value = l or l
    hexadecimal value = 6F, int value = 111, char value = o or o
    hexadecimal value = 20, int value = 32, char value =   or
    hexadecimal value = 57, int value = 87, char value = W or W
    hexadecimal value = 6F, int value = 111, char value = o or o
    hexadecimal value = 72, int value = 114, char value = r or r
    hexadecimal value = 6C, int value = 108, char value = l or l
    hexadecimal value = 64, int value = 100, char value = d or d
    hexadecimal value = 21, int value = 33, char value = ! or !
*/

這個範例會示範另一個方法，經由呼叫 Parse(String, NumberStyles) 方法，將十六進位 string 轉換為整數。

C#

string hexString = "8E2";
int num = Int32.Parse(hexString, System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);
Console.WriteLine(num);
//Output: 2274

下列範例會示範如何使用 System.BitConverter 類別和 Int32.Parse 方法，將十六進位 string 轉換為float。

C#

string hexString = "43480170";
uint num = uint.Parse(hexString, System.Globalization.NumberStyles.AllowHexSpecifier);

byte[] floatVals = BitConverter.GetBytes(num);
float f = BitConverter.ToSingle(floatVals, 0);
Console.WriteLine("float convert = {0}", f);

// Output: 200.0056            

下列範例會示範如何使用 System.BitConverter 類別，將 byte 陣列轉換為十六進位字串。

C#

byte[] vals = { 0x01, 0xAA, 0xB1, 0xDC, 0x10, 0xDD };

string str = BitConverter.ToString(vals);
Console.WriteLine(str);

str = BitConverter.ToString(vals).Replace("-", "");
Console.WriteLine(str);

/*Output:
  01-AA-B1-DC-10-DD
  01AAB1DC10DD
 */

#ifndef, #define, #endif的用法(整理)

文件中的#ifndef

頭件的中的#ifndef，這是一個很關鍵的東西。比如你有兩個C文件，這兩個C文件都include了同一個頭文件。而編譯時，這兩個C文件要一同編譯成一個可運行文件，於是問題來了，大量的聲明衝突。

還是把頭文件的內容都放在#ifndef和#endif中吧。不管你的頭文件會不會被多個文件引用，你都要加上這個。一般格式是這樣的：

#ifndef <標識>
#define <標識>

......
......

#endif

<標識>在理論上來說可以是自由命名的，但每個頭文件的這個「標識」都應該是唯一的。標識的命名規則一般是頭文件名全大寫，前後加下劃線，並把文件名中的「.」也變成下劃線，如：stdio.h

#ifndef _STDIO_H_
#define _STDIO_H_

......

#endif

2.在#ifndef中定義變量出現的問題（一般不定義在#ifndef中）。

#ifndef AAA
#define AAA
...
int i;
...
#endif
裡面有一個變量定義
在vc中鏈接時就出現了i重複定義的錯誤，而在c中成功編譯。

結論：

(1).當你第一個使用這個頭的.cpp文件生成.obj的時候，int i 在裡面定義了當另外一個使用這個的.cpp再次[單獨]生成.obj的時候，int i 又被定義然後兩個obj被另外一個.cpp也include 這個頭的，連接在一起，就會出現重複定義.

(2).把源程序文件擴展名改成.c後，VC按照C語言的語法對源程序進行編譯，而不是C++。在C語言中，若是遇到多個int i，則自動認為其中一個是定義，其他的是聲明。

(3).C語言和C++語言連接結果不同，可能（猜測）時在進行編譯的時候，C++語言將全局
變量默認為強符號，所以連接出錯。C語言則依照是否初始化進行強弱的判斷的。（參考）

解決方法：

(1).把源程序文件擴展名改成.c。

(2).推薦解決方案：
.h中只聲明 extern int i;在.cpp中定義

<x.h>
#ifndef __X_H__
#define __X_H__
extern int i;
#endif //__X_H__
<x.c>
int i;

注意問題：

(1).變量一般不要定義在.h文件中。

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一般情況下，源程序中所有的行都參加編譯。但是有時希望對其中一部分內容只在滿足一定條件才進行編譯，也就是對一部分內容指定編譯的條件，這就是「條件編譯」。有時，希望當滿足某條件時對一組語句進行編譯，而當條件不滿足時則編譯另一組語句。
條件編譯命令最常見的形式為：
    #ifdef 標識符
    程序段1
    #else
    程序段2
    #endif
    
    它的作用是：當標識符已經被定義過(一般是用#define命令定義)，則對程序段1進行編譯，否則編譯程序段2。
    其中#else部分也可以沒有，即：
    #ifdef
    程序段1
    #denif
    
    這裡的「程序段」可以是語句組，也可以是命令行。這種條件編譯可以提高C源程序的通用性。如果一個C源程序在不同計算機系統上系統上運行，而不同的計算機 又有一定的差異。例如，我們有一個數據類型，在Windows平台中，應該使用long類型表示，而在其他平台應該使用float表示，這樣往往需要對源 程序作必要的修改，這就降低了程序的通用性。可以用以下的條件編譯：
    #ifdef WINDOWS
    #define MYTYPE long
    #else
    #define MYTYPE float
    #endif
    
    如果在Windows上編譯程序，則可以在程序的開始加上
    #define WINDOWS
    
    這樣則編譯下面的命令行：
    #define MYTYPE long
    
    如果在這組條件編譯命令之前曾出現以下命令行：
    #define WINDOWS 0
    
    則預編譯後程序中的MYTYPE都用float代替。這樣，源程序可以不必作任何修改就可以用於不同類型的計算機系統。當然以上介紹的只是一種簡單的情況，可以根據此思路設計出其它的條件編譯。
    例如，在調試程序時，常常希望輸出一些所需的信息，而在調試完成後不再輸出這些信息。可以在源程序中插入以下的條件編譯段：
    #ifdef DEBUG
    print ("device_open(%p) ", file);
    #endif
    
    如果在它的前面有以下命令行：
    #define DEBUG
    
    則在程序運行時輸出file指針的值，以便調試分析。調試完成後只需將這個define命令行刪除即可。有人可能覺得不用條件編譯也可達此目的，即在調試 時加一批printf語句，調試後一一將printf語句刪除去。的確，這是可以的。但是，當調試時加的printf語句比較多時，修改的工作量是很大 的。用條件編譯，則不必一一刪改printf語句，只需刪除前面的一條「#define DEBUG」命令即可，這時所有的用DEBUG作標識符的條件編譯段都使其中的printf語句不起作用，即起統一控制的作用，如同一個「開關」一樣。
    有時也採用下面的形式：
    #ifndef 標識符
    程序段1
    #else
    程序段2
    #endif
    
    只是第一行與第一種形式不同：將「ifdef」改為「ifndef」。它的作用是：若標識符未被定義則編譯程序段1，否則編譯程序段2。這種形式與第一種形式的作用相反。
    以上兩種形式用法差不多，根據需要任選一種，視方便而定。
    還有一種形式，就是#if後面的是一個表達式，而不是一個簡單的標識符：
    #if 表達式
    程序段1
    #else
    程序段2
    #endif
    
    它的作用是：當指定的表達式值為真（非零）時就編譯程序段1，否則編譯程序段2。可以事先給定一定條件，使程序在不同的條件下執行不同的功能。

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作用範圍就是當前文件啊。因為編譯是以cpp或c文件位單位的嘛。還以這個為例：

//正常代碼
#ifdef _DEBUG
     TRACE("Some infomation");
#else
     //Now is release version,so do nothing
#endif
//正常代碼

編譯時是先把所有的預編譯處理展開（比如宏）再編譯，所以Debug模式下，編譯時的代碼是：
//正常代碼
TRACE("Some infomation");
//正常代碼

Release模式下的代碼是：
//正常代碼
//正常代碼