【C#】給無視窗的進程發送消息

註：本文適用.net2.0+的winform程式

一個winform程式，我希望它不能多開（但是如何防多開不是本文要講的），那麼在用戶啟動第二個實例的時候，作為第二個實例來說，大概可以有這麼幾種做法：

1. 彈個窗告知用戶【程式已運行】之類，用戶點擊彈窗後，退出自身
2. 什麼都不做，默默退出自身
3. 讓已運行的第一個實例把它的窗體顯示出來，完了退出自身

顯然第3種做法更地道，實現該效果的核心問題其實是：如何顯示指定進程的視窗？

首先想到的是調用ShowWindow、SetForegroundWindow等API，配合使用可以將被遮擋、最小化的視窗前排顯示出來，這也是很多涉及到這種案例的網文介紹的方法，此法的局限在於，目標進程的主視窗必須存在，準確說是要有有效的主視窗句柄，表現在訪問Process.MainWindowHandle能得到一個非IntPtr.Zero的值，即有效的句柄；或者用spy類工具能看到該進程下有至少一個視窗；或者按alt+tab能將它的視窗切換出來。

那如果進程沒視窗怎麼辦？先說一下什麼情況下進程會沒視窗，很簡單，讓Form.Visible=false（或者Form.Hide()，等價的）就行，此時窗體就消失了，既不可見，也沒有對應的任務欄按鈕，alt+tab也切不出來。當程式中的所有Form都Hide後，訪問該進程的MainWindowHandle會得到IntPtr.Zero，這就是無視窗進程。那什麼樣的程式會這麼乾，太多了好吧，各種音樂播放器，殺軟什麼的，都允許【關閉/最小化到系統托盤】，在你點叉或者最小化後，窗體就會隱藏，只留一個圖標在托盤區。由於這種進程的MainWindowHandle拿不到有效句柄，所以上面那些API是用不了的，只能另想辦法。

回到問題【如何顯示指定進程的視窗】，如果你的程式不允許關閉到托盤區，始終存在視窗的話（最小化也是存在），那你愉快的用ShowWindow、SetForegroundWindow等API就好，不用繼續。但如果你的程式要像播放器殺軟那樣允許用戶隱藏視窗的話，那還得繼續折騰，此時問題變成【如何讓無視窗的進程顯示視窗】，我的思路是這樣：既然目標進程沒視窗，我沒辦法純粹用外部手段操作到它的窗體，但因為程式是我自己寫的，可不可以來個裡應外合，辦了這事。比如向它發一條特定消息，它在收到該消息後，心領神會，把自己的視窗顯示出來~到時候榮華富貴享之sorry入戲了。這個思路主要涉及兩個問題，怎麼發和怎麼收，至於收到後如何前排顯示視窗之類，小case。

怎麼發

SendMessage/PostMessage自然是指不上的，因為這倆貨也是基於視窗的，其實我一度懷疑走消息這條路是否可行，這涉及到一個原理問題，就是如果消息一定是只能發送給視窗的話，那註定此路不通，只能考慮別的進程間通信方案。好在瞭解到PostThreadMessage這個API，解決了我的問題。該API是向指定線程發送消息（MSDN文檔在此），這也說明在原理上，消息並非只可以發給視窗，還可以發給線程，至於還能不能發給別的什麼東西就不知道了。先看一下發送語句：

void Main()
{
    ...
    //向目標進程的主線程發送消息
    PostThreadMessage(Process.GetProcessById(pid).Threads[0].Id, 0x80F0, IntPtr.Zero, IntPtr.Zero);
    ...
}

[return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
[DllImport("user32.dll", SetLastError = true)]
public static extern bool PostThreadMessage(int threadId, uint msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam);

API的第1個參數是目標線程的ID。註意兩點：①此ID是系統全局的線程ID，並非Thread.ManagedThreadId這種“假”ID；②目標線程必須存在消息迴圈。winform的主線程往往就是UI線程，天然存在消息迴圈，所以無需考慮這個問題。第2個參數是要發送的消息ID。我們的目的是發一條收發雙方約定的消息，所以這個消息要夠特別，不能跟系統消息撞衫，所以範圍最好介於0x8001~0xBFFF之間，這是系統留給應用程式自用的消息段（WM_APP）。後面倆參數我沒用，你想讓消息更特別一點，或想攜帶其它信息的話也可以用上。方法返回true/false分別代表發送成功/失敗。

另外，目標進程也許有多個線程，其中哪個才是能收消息的主線程我沒有科學的判斷方法，大膽臆測就是Process.Threads集合中的第1項，這個猜測至今工作良好，不管它。若您有科學判斷法，請告知~謝謝。

怎麼收

由於消息是走線程過來的，所以別想著在主視窗的WndProc中去收，再說消息過來的時候，主視窗存不存在都是個問題。要用應用程式級別的消息篩選器來收，篩選器是個實現System.Windows.Forms.IMessageFilter介面的類（MSDN），該介面只需實現一個方法：bool PreFilterMessage(ref Message m)，方法的邏輯是，如果收到的消息m是你要處理並吃掉的，就返回true，其餘消息則返回false放行。整個篩選器像這樣：

class MsgFilter : IMessageFilter
{
    public bool PreFilterMessage(ref Message m)
    {
        if (m.Msg == 0x80F0)
        {
            DoSomething(); //顯示視窗或其它事
            return true;
        }
        return false;
    }
}

事實上我收到消息後並不是直接做顯示視窗相關的事，而是引發一個事件，主窗體註冊該事件，在事件處理方法中再寫顯示視窗相關的代碼。這是設計上的考量，與本文主旨無關，不多說。

篩選器寫好後，還得把它添加到一個地方它才能工作，什麼時候添加就什麼時候才開始發揮作用，所以最好儘早添加，例如在main的開頭。像這樣：

void Main()
{
    Application.AddMessageFilter(new MsgFilter());
    ...
}

至此，收發的問題解決。這實質上是一個進程間通信問題，所以其實任何進程通信手段都可以應用在本文的案例，走消息只是其中一種手段。當然對於本文案例，若您有更好的辦法，懇請告知，先行謝過。
-文畢-