Редактор буфера обмена
Введение
Создание и редактирование документов, копирование файлов и
папок - эти, казалось бы, простейшие действия очень тяжело, а порой невозможно,
совершать без буфера обмена. Также нередко требуется редактировать данные уже
помещённые в буфер обмена. А чтобы что-то изменить, то это сначала нужно
увидеть. Именно это и будет реализовано в данном курсовом проекте: просмотр и
редактирование содержимого буфера обмена.
Данный курсовой проект можно разбить на 3 главы.
В первой главе дано определение буферу обмена, сказано о
теоретических основах, где он располагается, как с ним работать, какие форматы
данных он может хранить. Также в этой главе сказано о WIN API функциях, которые
используются в данном проекте.
Вторая глава посвящена разработке. Здесь описана модульная
структура программы, дано краткое описание основных подпрограмм и их
назначение, также сказано о причинах использовании многопоточности в программе.
Третья глава - Тестирование. Здесь сказано о том, как
работает программа, на каких данных. Также в этой главе приведены копии экрана,
отображающие работу программы.
1. Теоретические основы
1.1
Буфер обмена
Буфер обмена - область оперативной памяти компьютера, в
которой могут сохраниться данные различных форматов для переноса или
копирования их между приложениями или частями одного приложения.
Если же посмотреть на буфер обмена с программной точки
зрения, то можно дать такое определение:
Буфер обмена - это набор функций и сообщений, который
позволяет приложениям сохранять в памяти, данные и передавать их между разными
приложениями. Объект в буфере обмена может быть представлен в любом формате
данных, называемом форматом буфера обмена. Каждый формат определён целым
значением. Для стандартных форматов буфера обмена эти значения являются
константами, определёнными в Win32 API.
Чтобы окончательно разобраться, чем является буфер обмена и
каковы его роли в операционной системе, проведём некоторую аналогию между
буфером обмена и ячейкой склада, куда отправляется на временное хранение некий
объект. В этой ячейке можно хранить лишь один объект. Чтобы поместить в ячейку
новый объект, необходимо убрать из нее старый объект, ранее помещенный туда. В
буфере обмена объект хранится до тех пор, пока в него не будет помещен новый
объект, который автоматически сотрет прежний. Находящийся в буфере обмена
объект можно копировать неограниченное количество раз.
Буфер обмена обслуживается операционной системой и
характеризуется следующими свойствами:
1.
в
буфере обмена хранится объект, помещенный в него одним из известных пользователю
способов;
2.
в
буфере обмена объект хранится до тех пор, пока не будет помещен в него новый
объект;
3.
буфер
обмена доступен из любого приложения;
4.
буфер
обмена очищается при перезагрузке операционной системы либо специальной
функцией;
5.
объект
в буфере обмена хранится в формате, определяемом приложением-источником, но при
его вставке в составной документ, как правило, предоставляется возможность
преобразования в другой формат.
Моей целью в данном курсовом проекте является создание
редактора буфера обмена. Этот программный продукт позволит просматривать
данные, находящиеся в буфере и редактировать их.
1.2
Форматы данных буфера обмена
Буфер обмена может хранить множество различных форматов
данных. Некоторые используются пользователями, а некоторые предназначены для
конкретных приложений. К тому же, средствами WIN API можно формировать свои
форматы данных.
В данном курсовом проекте я сделаю возможность просматривать
только три самых используемых пользователями формата: CF_TEXT, CF_HDROP, CF_BITMAP.
CF_TEXT - текстовый формат данных. Возможно
редактировать с помощью программы notepad(Блокнот).
CF_BITMAP - графический формат данных. Возможно
редактировать с помощью программы mspaint.
CF_HDROP - Дескриптор типа HDROP - это тот, который
идентифицирует список файлов. Прикладная программа может извлечь информацию о
файлах, передавая дескриптор функции DragQueryFile().
1.3
Используемые WIN API функции.
В проекте используется несколько WIN API функций. Конечно, в силу
специфики программы, многие из них предназначены для работы с буфером обмена.
BOOL OpenClipboard (HWND hWndNewOwner);
Функция предназначена для открытия буфера обмена. Входным
параметром является дескриптор окна, для которого буфер обмена будет открыт.
Если передать дескриптор окна равным 0, то буфер обмена будет открыт для
текущего окна. При удачном выполнении возвращает ненулевое значение.
BOOL EmptyClipboard(VOID);
Данная функция не имеет входных параметров и предназначена
для очистки буфера обмена. При удачном выполнении возвращает ненулевое
значение.
HANDLE GetClipboardData (UINT uFormat);
Возвращает дескриптор на данные формата, который указан как
входной параметр. В данном курсовом проекте используются 3 формата: CF_TEXT, CF_HDROP, CF_BITMAP.
BOOL CloseClipboard(VOID);
Закрывает открытый ранее буфер обмена. При удачном выполнении
возвращает ненулевое значение.
HANDLE SetClipboardData (UINT uFormat,
HANDLE hMem);
Устанавливает данные, имеющие дескриптор hMem и формата uFormat в буфер обмена. При
удачном завершении, функция вернёт дескриптор на эти же данные.
BOOL IsClipboardFormatAvailable (UINT format);
Данная функция возвращает ненулевое значение если формат
данных в буфере обмена совпадает с форматом, указанным как входной параметр.
Также существуют другие функции, предназначенные для работы с
буфером обмена, но они в проекте не используются и в подробном рассмотрении не
нуждаются.
Другие WIN API функции используемые в проекте:
LPVOID WINAPI GlobalLock (HGLOBAL hMem);
Блокирует объект в памяти и возвращает указатель на его
первый байт.
BOOL WINAPI GlobalUnlock (HGLOBAL hMem);
Разблокирует ранее заблокированный объект. В случае удачного
завершения возвращает не нулевое значение.
UINT DragQueryFile (HDROP hDrop, UINT
iFile, LPTSTR lpszFile, UINT cch);
Используется мной для перечисления имён файлов, скопированных
в буфер обмена (в том случае, если скопированы файлы, а не их части), т.е.
когда формат буфера обмена равен константе, CF_HDROP.
HANDLE WINAPI CreateFile (LPCTSTR
lpFileName, DWORD dwDesiredAccess, dwShareMode, LPSECURITY_ATTRIBUTES
lpSecurityAttributes, DWORD dwCreationDisposition, DWORD dwFlagsAndAttributes,
opt HANDLE hTemplateFile);
Создаёт файл с заданным именем (первый параметр) и открывает
его. Мной используется для создания временных файлов, которые потом удаляются.
BOOL WINAPI DeleteFile (LPCTSTR lpFileName);
Удаляет файл с заданным именем.
BOOL WINAPI WriteFile / ReadFile
Имеют схожие параметры. Служат для записи в файл
и для чтения из него.
BOOL WINAPI CreateProcess();
Создаёт процесс. Используется мною для
открытия текстового или графического редакторов.
DWORD WINAPI WaitForSingleObject (HANDLE
hHandle, DWORD dwMilliseconds);
Функция, которая переводит поток, вызвавший её в ожидание
сообщения от объекта hHandle. Используется в проекте для ожидания завершения
редактирования.
HANDLE WINAPI CreateThread (LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, SIZE_T dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId);
Создаёт поток в виртуальном адресном пространстве процесса. Параметр
lpStartAddress является указателем на
функцию определённого вида.
BOOL WINAPI CloseHandle (HANDLE hObject);
Закрывает открытый ранее дескриптор. При удачном завершении
возвращает ненулевое значение.
2. Разработка и реализация программы
2.1
Модульная структура программы
Программа содержит три модуля, а модульную структуру
программы можно представить следующей схемой:
буфер обмен программа многопоточность
Стрелками показана очерёдность использования модулей при
запуске приложения.
Модуль ClipboardEditor.cpp содержит в себе функцию WinMain(), которая вызывает
функции создания приложения и формы, описания которых содержаться в
заголовочном файле Unit1.h, реализация методов, описанных в этом файле, находится в Unit1.cpp. Этот модуль подробнее будет
рассмотрим позже.
2.2
Модуль Unit1.cpp
В этом модуле содержится реализация всех методов формы,
которую использует приложение, а также дополнительных функций. Эти самые
дополнительные функции и выполняют основные действия по отображению и
редактированию (на самом же деле вызова Notepad.exe или MsPaint.exe) буфера
обмена. Вот заголовки и краткие спецификации этих самых дополнительных функций:
DWORD WINAPI read_text (void *p);
Читает текст из буфера и отображает его в поле вывода.
DWORD WINAPI read_link (void *p);
Читает названия файлов, скопированных в буфер, и отображает
их в поле вывода.
DWORD WINAPI read_bmp (void *p);
Читает картинку из буфера и отображает её в поле вывода.
DWORD WINAPI edit_text (void *p);
DWORD WINAPI edit_bmp (void *p);
Вызывается для редактирования изображений. Именно в этой
функции содержится запуск программы MsPaint.exe и ожидание её закрытия.
В каждой из этих функций есть входной параметр, который на
самом деле не используется в теле функций. Он нужен для того, чтобы каждая из
функций была «пригодна» для запуска её в отдельном потоке.
Также стоит отметить особенности работы функций редактирования:
каждая из функций сначала создаёт файл, затем открывает буфер обмена, считывает
из него данные, закрывает буфер обмена, записывает данные в файл, затем
открывает необходимое приложение, ждёт его завершения и потом уже из файла
помещает данные в буфер обмена. Заметим, что во время ожидания завершения
редактирования (на самом деле приложения), буфер обмена не принадлежит ни
одному окну, что позволяет использовать его во время редактирования его же
содержимого.
2.3
Многопоточность
В программе реализована многопоточность. Потоки создаются в
двух случаях: чтобы отобразить содержимое буфера обмена и чтобы отредактировать
это содержимое. Выполнение основных функций программы различными потоками
позволяет «разгрузить» основной поток программы, он не находится длительное
время в режиме ожидания. Этот поток, можно сказать, отвечает за прорисовку окна
и кнопок программы. Также существуют ещё 2 потока, один из них создаётся при
отображении содержимого буфера обмена, а другой - при редактировании. Если бы
не было многопоточности, то программа во время редактирования данных находилась
бы в состоянии ожидания, и не было бы возможности даже свернуть или переместить
её. Также использование многопоточности в общем ускоряет работу программы.
3. Тестирование
3.1
Тестовые данные
Воспользуемся тремя видами тестовых данных.
1.
Текстовый,
например текст «Hello!»
2.
Ярлык
С++Builder в меню пуск.
3.
Копия
экрана в какой-то момент времени.
Каждый раз, при тестировании, нужно помещать в буфер обмена
данные. В первых двух случаях с помощью мыши. В третьем случае с помощью
клавиши Prt Sc на клавиатуре.
Для первого и третьего тестов, которые можно редактировать,
покажем результаты некоторого редактирования. Они представлены ниже в виде
копий экрана.
3.2
Копии экрана
Сначала скопируем текст. В окне программы появится:
Нажмём на кнопку редактировать и отредактируем текст:
Теперь в буфере обмена хранится уже изменённый текст.
Скопируем ярлык. Программа покажет:
Данный формат невозможно редактировать средствами данного
проекта.
Сделаем копию экрана:
В окне вывода видна копия экрана. Нажав на кнопку
редактировать, откроется графический редактор mspaint. Изменив рисунок,
сохраним его:
Заключение
Мною разработан программный продукт, который позволяет
просматривать и редактировать данные буфера обмена. В программе используется
несколько WIN API функций, реализована многопоточность. В пояснительной записке
к курсовому проекту подробно расписаны все этапы разработки программы и приведены
результаты работы программы в виде копий экрана.
Список литературы
1. Н.В.
Майстренко, А.В. Майстренко. Программное обеспечение САПР. Операционные
системы: учебное пособие - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. - 76 с.
. Таненбаум
Э. Современные операционные системы. 2-е изд.-СПб.: Питер, 2002.-1040 с.
3. Джеффери
Рихтер. Windows для профессионалов: создание эффективных win32 приложений. -
4-е изд. СПб.:Питер 2001.-752 с.
. Библиотека
MSDN [Электронный ресурс]/ Компания microsoft. Режим доступа:
http://msdn.microsoft.com, свободный.
Приложение
Текст модуля ClipboardEditor.cpp:
#include <vcl.h>
#pragma hdrstop
// -(«Unit1.cpp», Form1);
// -WinMain (HINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR, int)
{
{>Initialize();>Title = «Clipboard Editor»;>CreateForm
(__classid(TForm1), &Form1);>Run();
}(Exception &exception)
{>ShowException(&exception);
}(…)
{
{Exception(«»);
}(Exception &exception)
{>ShowException(&exception);
}
}0;
}
Текст модуля Unit1.h:
#ifndef Unit1H
#define Unit1H
// -
#include <Classes.hpp>
#include <Controls.hpp>
#include <StdCtrls.hpp>
#include <Forms.hpp>
#include <ExtCtrls.hpp>
// -TForm1: public TForm
{
__published: // IDE-managed
Components*Button2;*Button4;*Timer1;*Im;*Button6;*Memo1;__fastcall Button2Click
(TObject *Sender);__fastcall Button4Click (TObject *Sender);__fastcall
FormCreate (TObject *Sender);__fastcall FormDestroy (TObject
*Sender);__fastcall Button6Click (TObject *Sender);__fastcall Timer1Timer
(TObject *Sender);: // User declarations: // User declarations__fastcall
Show(void);
__fastcall TForm1 (TComponent* Owner);
};
// -PACKAGE TForm1 *Form1;
// -
#endif
Текст модуля Unit1.cpp:
#include <vcl.h>
#pragma hdrstop
#include «Unit1.h»
// -
#pragma package (smart_init)
#pragma resource «*.dfm»
*Form1;thread1, thread2; // 1-otobrajenie,
2-redactirovanieAnsiString FileName= «os_temp.»;AnsiString PaintFileName=
«C:\\Windows\\System32\\mspaint.exe»;AnsiString NotepadFileName=
«C:\\Windows\\notepad.exe»;
// -
__fastcall TForm1:TForm1 (TComponent* Owner)
: TForm(Owner){}
DWORD WINAPI read_text (void *p)
{(OpenClipboard(0))
{hData = GetClipboardData (CF_TEXT);* chBuffer=
(char*) GlobalLock(hData);(hData);();->Memo1->Lines->Clear();->Memo1->Lines->SetText(chBuffer);->Memo1->Visible=true;->Button6->Enabled=true;
}1;
}
DWORD WINAPI read_link (void *p)
{AnsiString a=»»; int k;(OpenClipboard(0)) //
открываем буфер обмена
{hData = GetClipboardData
(CF_HDROP);hh;s[100];=hData;();->Memo1->Lines->Clear();=DragQueryFile
(hh, 0xFFFFFFFF, s, 100);(int i=0; i < k; i++)
{[0]=0;(hh, i, s,
100);=AnsiString(s);->Memo1->Lines->Add(a);
}->Memo1->Visible=true;->Button6->Enabled=false;
}1;
}
DWORD WINAPI read_bmp (void *p)
{(OpenClipboard(0)) {h = GetClipboardData
(CF_BITMAP);->Im->Picture->LoadFromClipboardFormat (CF_BITMAP,
(unsigned) h, 0);();->Im->Visible=true;->Button6->Enabled=true;
}1;
}
DWORD WINAPI edit_text (void *p)
{hgBuffer;* chBuffer;r[100];lr=100; DWORD
k=0;inbuf=»»;f=0;stinf={0};
_PROCESS_INFORMATION
pr_inf;.cb=sizeof(STARTUPINFO);.dwXCountChars=50;.dwYCountChars=50;.dwFlags=
STARTF_USECOUNTCHARS;s=FileName + «txt»;=CreateFile (s.c_str(), GENERIC_WRITE,
0, NULL, CREATE_ALWAYS,, NULL);(f==INVALID_HANDLE_VALUE) {ShowMessage («Error
file open»); return 0;}(f,
Form1->Memo1->Text.c_str(),->Memo1->Text. Length()+1,&k,
0);(f);=NotepadFileName+s;(! CreateProcess(0, s.c_str(), 0,0, false,
0,0,0,&stinf,&pr_inf))(«ne zapuschen…»);(pr_inf.hProcess,
INFINITE);=CreateFile((FileName+ «txt»).c_str(), GENERIC_READ,
, NULL, OPEN_ALWAYS, NULL,
NULL);[0]=0;=»»;(ReadFile(f, r, lr,&k, 0)) {(k==0)
break;=inbuf+AnsiString(r);[0]=0;
}(f);(! OpenClipboard(0)) {ShowMessage(«((»);
return 1;}();= GlobalAlloc (GMEM_DDESHARE, inbuf. Length()+1);= (char*) GlobalLock(hgBuffer);
// блокируем память(chBuffer, inbuf.c_str());(hgBuffer); // разблокируем
память(CF_TEXT, hgBuffer); // помещаем текст в буфер обмена();((FileName+
«txt»).c_str());1;
}
DWORD WINAPI edit_bmp (void *p)
{short MyClipboardFormat;MyHandle;MyPalette;f;stinf={0};
_PROCESS_INFORMATION pr_inf;
.cb=sizeof(STARTUPINFO);.dwXCountChars=50;.dwYCountChars=50;.dwFlags=
STARTF_USECOUNTCHARS;
s=FileName +
«bmp»;->Im->Picture->SaveToFile(s);=PaintFileName+s;(!
CreateProcess(0, s.c_str(), 0,0, false, 0,0,0,&stinf,&pr_inf))(«ne
zapuschen…»);(pr_inf.hProcess, INFINITE);->Im->Picture->LoadFromFile
(FileName + «bmp»);(! OpenClipboard(0)) {return
1;}();=Form1->Im->Canvas->Handle;=Form1->Im->Picture->Bitmap->Palette;=OS_BMP;->Im->Picture->Bitmap->SaveToClipboardFormat
(MyClipboardFormat,
(unsigned) MyHandle,
MyPalette);(MyClipboardFormat, MyHandle);();((FileName+ «bmp»).c_str());1;
}
__fastcall TForm1: Button2Click (TObject *Sender)
{Application->Terminate();}
// -__fastcall TForm1: Button4Click (TObject
*Sender)
{DWORD id=WaitForSingleObject (thread2,1);(id ==
WAIT_TIMEOUT) {ShowMessage («Snachala zavershite redactirovanie»);;}(!
OpenClipboard(0)) {ShowMessage(«((»);
return;}();();->Memo1->Visible=false;->Im->Visible=false;->Button6->Enabled=false;
}
// -__fastcall TForm1: FormCreate (TObject
*Sender)
{Show();}
__fastcall TForm1: FormDestroy (TObject *Sender)
{CloseHandle(thread1); CloseHandle(thread2);}
// -
__fastcall TForm1: Button6Click (TObject *Sender)
{id=WaitForSingleObject (thread2,1);(id!=
WAIT_TIMEOUT) {(IsClipboardFormatAvailable(OS_TEXT))=CreateThread (NULL, 0,
edit_text, NULL, 0,&id);(IsClipboardFormatAvailable(OS_BMP))=CreateThread
(NULL, 0, edit_bmp, NULL, 0,&id);
}ShowMessage («snachalo Zaverhite
Redactirovanie»);
}
// -
__fastcall TForm1: Show(void)
{DWORD id=WaitForSingleObject (thread2,1);(id!=
WAIT_TIMEOUT)
{->Visible=false;>Visible=false;(IsClipboardFormatAvailable(OS_TEXT))=CreateThread
(NULL, 0, read_text, NULL,
0,&id);(IsClipboardFormatAvailable(OS_LINK))=CreateThread (NULL, 0, read_link,
NULL, 0,&id);(IsClipboardFormatAvailable(OS_BMP))=CreateThread (NULL, 0,
read_bmp, NULL, 0,&id);
}
}__fastcall TForm1: Timer1Timer (TObject *Sender)
{Show();}