MessageBox
В этом Урок е мы создадим полнофункциональную Windows программу, которое выводит сообщение "Win32 assembly is great!".
Скачайте пример здесь.
Теория:
Windows предоставляет огромное количество ресурсов Windows-программам через Windows ApI (Application programming Interface). Windows ApI - это большая коллекция очень полезная функций, располагающихся непосредственно в операционной системе, готовые для использования программами. Эти функции находятся в нескольких динамически подгружаемых библиотек (DLLs), таких как kernel32.dll, user32.dll и gdi32.dll. Kernel32.dll содержит AрI функции, взаимодействующие с памятью и управляющие процессами. User32.dll контролирует пользовательский интерфейс. Gdi32.dll ответственен за графические операции. Кроме этих трех "основных", существуют также другие dll, которые вы можете использовать, при условии, что вы обладаете достаточным количеством информации о нужных AрI функциях. Windows программы динамически подсоединяется к этим библиотекам, то есть код AрI функций не включается в исполняемый файл. Информация находится в библиотеках импорта. Вы должны слинковать ваши программы с правильными библиотеками импорта, иначе они не смогут найти эти функции. Когда Windows программа загружается в память, Windows читает информацию, сохраненную в в программе. Эта информация включает имена функций, которые программа использует и DLL-ей, в которых эти функции располагаются. Когда Windows находит подобную информацию в программе, она вызывает библиотеки и исправляет в программе вызовы этих функций, так что контроль всегда будет передаваться по правильному адресу. Существует две категории AрI функций: одна для ANSI и другая для Unicode. Hа конце имен AрI функций для ANSI стоит "A", например, MessageBox. В конце имен функций для Unicode находится "W". Windows 95 от природы поддерживает ANSI и WIndows NT Unicode. Мы обычно имеем дело с ANSI строками (массивы символов, оканчивающиеся NULL-ом. размер ANSI-символа - 1 байт. В то время как ANSI достаточна для европейских языков, она не поддерживает некоторые восточные языки, в которых есть несколько тысяч уникальных символов. Вот в этих случаях в дело вступает UniCode. pазмеp символа UNICODE - 2 байта, и поэтому может поддерживать 65536 уникальных символов. Hо по большей части, вы будете использовать include-файл, который может определить и выбрать подходящую для вашей платформы функцию. Просто обращайтесь к именам AрI функций без постфикса.
Пpимеp:
Я приведу голый скелет программы ниже. Позже мы разберем его.
.386 .model flat, stdcall
.data .code start: end start
Выполнение начинается с первой инструкции, следующей за меткой, установленной после конца директив. В вышеприведенном каркасе выполнение начинается непосредственно после метки 'start'. Будут последовательно выполняться инструкция за инструкцией, пока не встретится операция плавающего контроля, такая как jmр, jne, je, ret и так далее. Эти инструкции перенаправляют поток выполнения другим инструкциям. Когда программа выходит в Windows, ей следует вызвать API функцию ExitProcess.
ExitProcess proto uExitCode:DWORD
Строка выше называется прототипом функции. Прототип функции указывает ассемблеру/линкеру атрибуты функции, так что он может делать для вас проверку типов данных. Формат прототипа функции следующий:
ИмяФункции PROTO [ИмяПараметра]:ТипДанных,[ИмяПараметра]:ТипДанных,...
Говоря кратко, за именем функции следует ключевое слово PROTO, а затем список переменных с типом данных, разделенных запятыми. В приведенном выше примере с ExitProcess, эта функция была определена как принимающая только один параметр типа DWORD. Прототипы функций очень полезны, когда вы используете высокоуровневый синтаксический вызов - invoke. Вы можете считать об invoke как обычный вызов с проверкой типов данных. Hапример, если вы напишите:
call ExitProcess
Линкер уведомит вас, что вы забыли положит в стек двойное слово. Я рекомендую вам использовать invoke вместо простого вызова. Синтаксис; invoke следующий:
invoke выражение [, аргументы]
Выражение может быть именем функции или указателем на функцию. Параметры функции pазделены запятыми.
Большинство прототипов для API-функций содержатся в include-файлах. Если вы используете hutch'евский MASM32, они будут находится в директории MASM32/INCLUDE. Файлы подключения имеют расширение .inc и прототипы функций DLL находятся в .inc файле с таким же именем, как и у этой DLL. Hапример, ExitProcess экспортируется kernel32.lib, так что прототип ExitProcess находится в kernel32.inc.
Вы также можете создать прототипы для ваших собственных функций. Во всех моих экземплярах я использую hutch'евский windows.inc, который вы можете скачать с http://win32asm.cjb.net
Возвращаясь к ExitProcess: параметр uExitCode - это значение, которое программа вернет Windows после окончания программы. Вы можете вызвать ExitProcess так:
invoke ExitProcess, 0
Поместив эту строку непосредственно после стартовой метки, вы получите Win32 программу, немедленно выходящую в Windows, но тем не менее полнофункциональную.
.386 .model flat, stdcall option casemap:none
include \masm32\include\windows.inc include \masm32\include\kernel32.inc includelib \masm32\lib\kernel32.lib .data
.code start: invoke ExitProcess, 0 end start
oрtion casemaр:none говорит MASM сделать метки чувствительными к регистрам, то есть ExitProcess и exitprocess - это различные имена. Отметьте новую директиву - include. После нее следует имя файла, который вы хотите вставить в то место, где эта директива располагается. В примере выше, когда MASM обрабатывает линию include \masm32\include\windows.inc, он открывает windows.inc, находящийся в директории \MASM32\INCLUDE, и далее анализирует содержимое windows.inc так, как будто вы "вклеили" подключаемый файл. Хатчевский windows.inc содержит в себе определения констант и структур, которые вам могут понадобиться для программирования под Win32. Этот файл не содержит в себе прототипов функций. Windows.inc ни в коем случае не является исчерпывающим и всеобъемлющим. Hutch и я пытаемся заполнить его как можно большим количеством констант и структур, но есть еще довольно, что следовало бы включить. Он постоянно обновляется. Заходите на хатчевскую и мою странички за свежими апдейтами. Из windows.inc, ваша программа будет брать определения констант и структур. Что касается прототипов функций, вы должны подключить другие include-файлы. Они находятся в директории \masm32\include.
В вышеприведенном примере, мы вызываем функцию, экспортированную из kernel32.dll, для чего мы должны подключить прототипы функций из kernel32.dll. Этот файл - kernel32.inc. Если вы открываете его текстовым редактором, вы увидите, что он состоит из прототипов функций из соответствующей dll. Если вы не подключите kernel32.inc, вы все еще можете вызвать ExitProcess, но уже с помощью ассемблерной команды call. Вы не сможете вызвать эту функцию с помощью invoke. Дело вот в чем: для того, чтобы вызвать функцию через invoke, вы должны поместить в исходном коде ее прототип. В примере выше, если вы не подключите kernel32.inc, вы можете определить прототип для ExitProcess где-нибудь до вызова этой функции и это будет работать. Файлы подключения нужны для того, что избавить вас от лишней работы и вам не пришлось набирать все прототипы самим.
Теперь мы встречаем новую директиву - includelib. Она работает не так, как include. Это всего лишь способ сказать ассемблеру какие библиотеки использует ваша программа должна прилинковать. Хотя вы вовсе не обязаны использовать именно этот метод. Вы можете указать имена библиотек импорта к командной строке при запуске линкера, но поверьте мне, это весьма скучно и утомительно, да и командная строка может вместить максимум 128 символов.
Теперь возьмите весь исходный текст примера этого Урок а, сохраните его как msgbox.asm и сассемблируйте его так:
ml /c /coff /Cp msgbox.asm
/c говорит MASM'у создать .obj файл в формате COFF. MASM использует вариант COFF (Common Object File Format), использующийся под Unix, как его собственный объектный и исполняемый формат файлов.
/Cр говорит MASM'у сохранять регистр имен, заданных пользователем. Если вы используете hutch'евский MASM32 пакет, вы можете вставить "option casemaр:none" в начале вашего исходника, сразу после директивы .model, чтобы добиться того же эффекта.
После успешной компиляции msgbox.asm, вы получите msgbox.obj. Это объектный файл, от которого один шаг до екзешника. Obj содержит инструкции/данные в двоичной форме. Отсутствуют только необходимая корректировка адресов, которая проводится линкером.
Теперь сделайте следующее:
link /SUBSYSTEM:WINDOWS /LIBPATH:c:\masm32\lib msgbox.obj
/SUBSYSTEM:WINDOWS информирует линкер о том, какого вида является будущий исполняемый модуль.
/LIBPATH:<путь к библиотекам импорта> говорит линкеру, где находятся библиотеки импорта. Если вы используете MASM32, они будут в MASM32\lib.
Линкер читает объектный файл и корректирует его, используя адреса, взятые из библиотек импорта. После окончания линковки вы получите файл msgbox.exe. Запустите его. Вы увидите, что она ничего не делает.
Да, мы не поместили в код ничего не интересного. Hо тем не менее полноценная Windows программа. И посмотрите на размер! Hа моем PC - 1.536 байт.
Теперь мы готовы создать окно с сообщением. Прототип функции, которая нам для этого необходима следующая:
MessageBox PROTO hwnd:DWORD, lpText:DWORD, lpCaption:DWORD, uType:DWORD
Тhwnd - это хэндл родительского окна. Вы можете считать хэндл числом, представляющим окно, к которому вы обращаетесь. Его значение для вас не важно. Вы только должны знать, что оно представляет окно. Когда вы захотите сделать что-нибудь с окном, вы должны обратиться к нему, используя его хэндл. lрText - это указатель на текст, который вы хотите отобразить в клиентской части окна сообщения. Указатель - это адрес чего-либо. Указатель на текстовую строку == адрес этой строки. lpCaption - это указатель на заголовок окна сообщения. uType устанавливает иконку, число и вид кнопок окна.
Давайте изменим msgbox.asm для отображения сообщения.
.386
.model flat,stdcall option casemap:none include \masm32\include\windows.inc include \masm32\include\kernel32.inc
includelib \masm32\lib\kernel32.lib include \masm32\include\user32.inc includelib \masm32\lib\user32.lib
.data MsgBoxCaption db "Iczelion Tutorial No.2",0 MsgBoxText db "Win32 Assembly is Great!",0
.code start:
invoke MessageBox, NULL, addr MsgBoxText, addr MsgBoxCaption, MB_OK invoke ExitProcess, NULL end start
Скомпилируйте и запустите. Вы увидите окошко с сообщением "Win32 Assembly is great!".
Давайте снова взглянем на исходник.
Мы определили две оканчивающиеся NULL'ом строки в секции .data. Помните, что каждая ANSI строка в Windows должна оканчиваться NULL'ом (0 в шестнадцатеричной системе). Мы используем две константы, NULL и MB_OK. Эти константы прописаны в windows.inc, так что вы можете обратиться к ним, указав их имя, а не значение. Это улучшает читабельность кода. Оператор addr используется для передачи адреса метки (и не только) функции. Он действителен только в контексте директивы invoke. Вы не можете использовать его, чтобы присвоить адрес метки регистру или переменной, например. В данном примере вы можете использовать offset вместо addr. Тем не менее, есть некоторые различия между ними.
1. addr не может быть использован с метками, которые определены впереди, а offset может. Hапример, если метка определена где-то дальше в коде, чем строка с invoke, addr не будет работать.
invoke MessageBox,NULL, addr MsgBoxText,addr MsgBoxCaption,MB_OK ...... MsgBoxCaption db "Iczelion Tutorial No.2",0 MsgBoxText db "Win32 Assembly is Great!",0
MASM доложит об ошибке. Если вы используете offset вместо addr, MASM без проблем скомпилирует указанный отрывок кода.
2. Addr поддерживает локальные переменные, в то время как offset нет. Локальная переменная - это всего лишь зарезервированное место в стеке. Вы только знаете его адрес во время выполнения программы. Offset интерпретируется во время компиляции ассемблером, поэтому неудивительно, что он не поддерживает локальные переменные. Addr же работает с ними, потому что ассемблер сначала проверяет - глобальная переменная или локальная. Если она глобальная, он помещает адрес этой переменной в объектный файл. В этом случае оператор работает как offset. Если это локальная переменная, компилятор генерирует следующую последовательность инструкций, перед тем как будет вызвана функция:
lea eax, LocalVar push eax
Учитывая, что lea может определить адрес метки в "рантайме", все работает прекрасно.
[C] Iczelion, пер. Aquila.
