【window/linux】应用窗口特性及功能开发（信创软件开发）

前言

        本篇主要是分享win10及国产桌面操作系统（统信UOS、麒麟kylin系统）的窗口的特性（窗口消息、窗口ID、窗口状态等），及一些功能开发技术点或者是思路（本文的风格是零散的方式分享技术点，不提供源码，仅提供一个编译好的获取到窗口消息的应用）。

背景简述

        信创项目，主要是让用户使用国产化的硬件终端（国产CPU，国产内存等），以及国产操作系统（统信UOS、麒麟kylin系统、欧拉系统等），因为甲方存在很多外设设备无法在Linux中使用（时间太久，厂商不提供Linux下的驱动，比如一台老的打印机，只能在window下使用），那么就需要一个过渡阶段（在Linux中操作window的业务应用），直到业务应用全部转移到国产操作系统为止。

       linux/window之间的窗口应用同步虚拟化方案，是过渡阶段比较主流的成熟方案，比如统信UOS提供的彩虹平台（收费），以及各个瘦客户端厂商自研的方案，都是此类方案为主。

窗口应用分享

window系统

窗口工具

spy++

安装有VC++ 6.0，可以在系统菜单中找到

安装有VS2022的话，可以在IDE的工具菜单中找到

前面数值是窗口句柄ID，后面的类名称，如下图所示：

        包含了很多窗口句柄，但特殊的“窗口”是获取不到的。这里分享一个坑点，系统托盘并不是一个独立窗口，而是一个button（区域），可以通过TrayNotifyWnd/Button获取到系统托盘的数量，但获取不到具体的系统托盘句柄及信息，因为这些button（区域）是系统托盘区域绘画上去的，无法直接获取。

坐标提取工具

window 屏幕坐标获取工具

需要鼠标模拟操作时，用得上这个工具

应用开发

涉及到底层的window API，本人使用VS2022以及QT的MSVC编译器版本进行的开发，常用接口如下：

findWindow()是根据名称获取窗口句柄；

GetParent()通过窗口句柄获取父窗口句柄；

GetWindowThreadProcessId()通过句柄获取进程ID；

GetWindowText()通过窗口句柄获取窗口标题；

GetWindowLongPtr()通过窗口句柄获取窗口样式（判断是否为可见的窗口）；

GetClassName()通过窗口句柄窗口类名；

showWindow()通过句柄让窗口显示(最小化到任务栏、显示到桌面等)；

SendMessage()向指定的窗口发送事件消息(比如关闭窗口WM_CLOSE)；

PostMessage()向指定的窗口发送事件消息(比如关闭窗口WM_CLOSE)；

窗口属性

应用窗口中还包含有：对话框、工具框（在任务栏上没有应用图标）等特征。

比如通用对话框的窗口类名中包含"#32770"

让任务栏透明化

本人调研过注册表或者第三方自定义主题工具让任务栏透明/隐藏，效果不如以下代码

void TaskBarWnd::SetTaskbarTransparency(int alpha) {
    HWND hTaskbar = FindWindow(L"Shell_TrayWnd", NULL);
    if (hTaskbar) {
        // 启用窗口透明
        SetWindowLong(hTaskbar, GWL_EXSTYLE,
                      GetWindowLong(hTaskbar, GWL_EXSTYLE) | WS_EX_LAYERED);

        // 设置透明度 (0-255)
        //alpha>0时，值越小，越透明，鼠标可以正常点击任务栏
        //alpha为0时，任务栏消失，鼠标无法点击到任务栏
        SetLayeredWindowAttributes(hTaskbar, 0, alpha, LWA_ALPHA);

        // 禁用DWM过渡动画
        BOOL disableTransitions = TRUE;
        DwmSetWindowAttribute(hTaskbar,
                              DWMWA_TRANSITIONS_FORCEDISABLED,
                              &disableTransitions,
                              sizeof(disableTransitions));
    }
}

监测桌面指定的“图片”

如果需要监测第三方应用是否出现指定的“图片”特征，比如一个唯一性按钮，需要进行点击操作，可以参考我另外的文章python pyautogui 捕捉桌面按钮，并进行点击操作_pyautogui 如何找按钮-CSDN博客

QT常用库主要是以下几个

LIBS += -lPsapi -lcomctl32 -ldwmapi -luser32 -lgdi32

Linux系统

窗口工具

xwininfo

查看窗口信息

xwininfo -id 0x0a400011

xwininfo: Window id: 0xa400011 "mytool : 1"

  Absolute upper-left X:  163  //窗口左上角相对于屏幕左上角的绝对坐标（单位：像素）‌
  Absolute upper-left Y:  29   //窗口左上角相对于屏幕左上角的绝对坐标（单位：像素）‌
  Relative upper-left X:  0    //窗口内容区域相对于窗口边框的偏移量
  Relative upper-left Y:  0    //窗口内容区域相对于窗口边框的偏移量
  Width: 1681                  //窗口内容区域的宽度
  Height: 919                  //窗口内容区域的高度
  Depth: 24
  Visual: 0x21
  Visual Class: TrueColor
  Border width: 0
  Class: InputOutput            //窗口类型为可交互的输入输出窗口‌
  Colormap: 0x20 (installed)
  Bit Gravity State: NorthWestGravity
  Window Gravity State: NorthWestGravity
  Backing Store State: NotUseful
  Save Under State: no
  Map State: IsViewable        //窗口当前可见且未被最小化‌---无效值
  Override Redirect State: no
  Corners:  +163+29  -76+29  -76-132  +163-132 //窗口四个角相对于屏幕的坐标（格式为+X+Y或-X-Y）‌
  -geometry 1681x919-76+29

        以上主要有用的值是X、Y、Width 和 Height，原本Map State是表示显示/隐藏的，结果测试这个值一直没有变化。

        以上命令行涉及了窗口ID，以下讲解两种窗口ID获取方式：

1、QT获取窗口ID的方法

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)   
     WId windowId = this->winId();
    //转换成字符串
    QString hwndid = QString("0x%1").arg(windowId, 8, 16, QLatin1Char('0'));
}

2、命令行获取方法：wmctl -x -l  （下面详细介绍这个系统命令)

wmctl

第一列(例如：0x0c000006，标识为CLASSID)是当前的窗口句柄，第三列（peony-qt-desktop.桌面，标识为CLASS）是窗口类，第四列（xxxx 桌面，标识为win_name）是应用窗口的名称。

应用场景：把指定窗口激活显示到桌面

wmctrl -i -r <CLASSID> -b remove,hidden && wmctrl -i -a <CLASSID>

xprop

查看窗口状态，实时窗口状态，可以用以下命令行

xprop  -id 0x05a000fc -spy

返回的值及说明如下：

_NET_WM_STATE_MAXIMIZED_HORZ：表示窗口处于水平方向最大化状态（宽度填满屏幕）‌
_NET_WM_STATE_HIDDEN：表示窗口当前处于最小化/隐藏状态（即缩小到任务栏）‌
_NET_WM_STATE_ABOVE：窗口层级属性，表示该窗口被设置为始终显示在其他窗口之上‌
_NET_WM_STATE_STAYS_ON_TOP：窗口置顶属性，即使最小化后恢复仍保持最顶层显示‌
_NET_WM_STATE_MAXIMIZED_VERT：表示窗口处于垂直方向最大化状态（高度填满屏幕）‌
_NET_WM_STATE_FOCUSED：表示窗口当前获得键盘焦点的属性标志

应用开发

Linux对窗口的操作主要是x11（X Window System Version 11），QT项目引入时，需要在.pro文件中加入以下内容

QT += x11extras
LIBS += -lx11 -lxcb

        虽然有开发库，但国产的桌面操作系统（统信UOS、麒麟kylin），界面交互都是高度定制的，x11lib不是很适合作为开发库。

        比如我需要让任务栏上的应用窗口隐藏起来，尝试了很多种方式，全部无效。但是我卸载系统自带的任务栏，安装上开源的第三方任务栏，遵循x11标准的是可以隐藏的。

        比如我需要屏蔽win+D快捷键，x11库是支持捕获键盘的，但是唯独快捷键无法捕获。这些都是国产系统高度定制导致，所以后台命令行反而更适合项目开发选型。

监测窗口是否在桌面显示

写一个定时器，通过xprop命令监测指定窗口是否包含属性：_NET_WM_STATE_HIDDEN

xprop  -id 0x05a000fc|grep "_NET_WM_STATE_HIDDEN"

让窗口在桌面置顶显示

通过wmctrl进行窗口操作

wmctrl -i -r <CLASSID> -b remove,hidden && wmctrl -i -a <CLASSID>

         实际用户场景中，用户会在桌面使用crtl+D，或者点击任务栏最右边的边界处，会导致桌面显示的窗口都被强制最小化，如果开发的是工具型应用（不在任务栏中显示窗口图标），用户是无法再找到窗口的，此时结合以上两个特性，可以让应用一直显示在桌面。