2005/12/28 日記: SWTを用いた JavaからWin32APIへのアクセスサンプル

2005/12/28 日記: SWTを用いた JavaからWin32APIへのアクセスサンプル

[いがぴょんの日記v2,diary,igapyon,Java,SWT,Win32,JNI] SWTを用いると各種Win32APIを呼び出しできることを知りました。びっくりしました。極めつけは Javaからレジストリへのアクセスが可能であるということです。

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SWTを用いた JavaからWin32APIへのアクセス

いがぴょんの日記メーリングリストに流れていた会話の流れから、SWTを用いると各種Win32APIを呼び出しできることが明らかになりました。これには全くもってびっくりしました。この事実は SWTに濃密にハマっている人の間でしか知られていない、しかし非常に重要な機能だと思います。

この使い方の発見にいたる経緯はこうです。

大村忠史さんがメーリングリスト上にウインドウ操作などに関する希望仕様を出された。
渡辺義則さん(A-san)がそれら希望仕様に答える形で、C言語(JNI)ベースによるサンプルを書いていった。
渡辺義則さん(A-san)が、ふと SWTでも同様のことが出来ないかと気がつき、SWT経由によるWin32API呼び出しのサンプルを幾つか書いた。

私の方で動作することを確認した環境は下記のようになります。

Eclipse 3.1.1（日本語パッチ適用）
Sun J2SE SDK 1.4.2_10 (Windows版)

純粋に JavaからSWTを用いるために、下記の設定を行いました。(Eclipse RCPを駆動させるための一般的な設定と同様のものです)

Eclipseのpluginsフォルダに含まれる org.eclipse.swt.win32.win32.x86_3.1.1.jar をクラスパスに設定
org.eclipse.swt.win32.win32.x86_3.1.1.jarに含まれるswt-win32-3139.dllを取り出し、これにプログラム実行時のパスを設定

ここでポイントなのは、Win32API呼び出しを行うのにもかかわらず、自前では JNIを全く作成していないという点です。話を進める過程で C言語コンパイラを全く必要としません。SWTに含まれるAPIで全て代用してしまっているのです。

まず最初のサンプルは、Windowsに現在表示されているウインドウの中からタイトルメッセージをもとにウインドウハンドルを取得し、そのウインドウのサイズを変更し、またウインドウに文字を送出するサンプルです。(文字の送出については、ウインドウハンドルと実際の文字エリアとが一致しているアプリでのみ動作するようです)

SwtSample1.java

/**
 * SWTを用いた Javaからウインドウ検索をおこなうサンプルプログラム。
 */
import java.util.Properties;

import org.eclipse.swt.internal.win32.OS;
import org.eclipse.swt.internal.win32.POINT;
import org.eclipse.swt.internal.win32.RECT;
import org.eclipse.swt.internal.win32.TCHAR;
import org.eclipse.swt.internal.win32.WINDOWPLACEMENT;

/**
 * SWTを用いたウインドウ検索のサンプルプログラム。
 * 
 * @author 渡辺義則
 */
public class SwtSample1 {
    /**
     * SWTを用いて JavaからWin32API呼び出しをおこないます。
     * 
     * 実行に先立ち「秀丸エディタ」を起動しておきます。<br>
     * ウインドウタイトルが「(無題) - 秀丸」の状態にしておきます。ウインドウは「非最大化」にします。<br>
     * 
     * 実行すると ウインドウのサイズが変更され、またエディタ上に Helloを入力された状態に変わります。
     */
    static void process() {
        int hWnd = OS.FindWindow(null, new TCHAR(OS.CP_INSTALLED, "(無題) - 秀丸",
                true));
        if (hWnd == 0) {
            System.out.println("ウインドウの検索に失敗しました。処理中断します。");
        } else {
            RECT rect = new RECT();
            OS.GetWindowRect(hWnd, rect);
            System.out.println("rect=" + rect.left + " " + rect.top + " "
                    + rect.right + " " + rect.bottom);
            RECT client = new RECT();
            OS.GetClientRect(hWnd, client);
            POINT pt = new POINT();
            OS.ClientToScreen(hWnd, pt);
            System.out.println("client pos=(" + (pt.x - rect.left) + " "
                    + (pt.y - rect.top) + ") size=(" + client.right + " "
                    + client.bottom + ")");
            // ウィンドウのサイズを変更します。
            WINDOWPLACEMENT wndpl = new WINDOWPLACEMENT();
            OS.GetWindowPlacement(hWnd, wndpl);
            // ウインドウの大きさを縦方向に 100 縮めます。
            wndpl.bottom -= 100;
            OS.SetWindowPlacement(hWnd, wndpl);
            // アプリケーションにキーイベントを送ります。
            OS.SendMessage(hWnd, OS.WM_CHAR, 'H', 0);
            OS.SendMessage(hWnd, OS.WM_CHAR, 'e', 0);
            OS.SendMessage(hWnd, OS.WM_CHAR, 'l', 0);
            OS.SendMessage(hWnd, OS.WM_CHAR, 'l', 0);
            OS.SendMessage(hWnd, OS.WM_CHAR, 'o', 0);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 実行時ライブラリへのパスを確認
        Properties props = System.getProperties();
        System.out.println(props.getProperty("java.library.path"));

        // SWTによるWinAPIコールを試みます。
        process();
    }
}

次のサンプルは、Windowsのデバイスコンテキストを用いて描画を行うサンプルです。画面上に黒い線がずずずっと描画されます。(驚かれませぬよう。)

SwtSample2.java

/**
 * SWTを用いたJavaからGDI描画をおこなうサンプルプログラム。
 */
import org.eclipse.swt.internal.win32.OS;

/**
 * SWTを用いたGDI描画のサンプルプログラム。
 * 
 * @author 渡辺義則
 */
public class SwtSample2 {
    /**
     * SWTを用いて Javaから Win32API呼び出しをおこないます。
     * 
     * 実行すると 画面上に黒い線がたくさん描画されます。
     */
    static void process() {
        int hDC = OS.GetDC(0);
        try {
            for (int i = 0; i < 1000; i += 5) {
                OS.MoveToEx(hDC, 0, i, 0);
                OS.LineTo(hDC, 1000, 1000 - i);
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        } finally {
            OS.ReleaseDC(0, hDC);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // SWTによるWinAPIコールを試みます。
        process();
    }
}

最後のサンプルは衝撃的です。Windowsのレジストリにアクセスして、DirectXのバージョンを取得するというものです。

SwtSampleReg.java

/**
 * SWTを用いた Javaからレジストリをアクセスするサンプルプログラム。
 */
import java.io.StringWriter;

import org.eclipse.swt.internal.win32.OS;
import org.eclipse.swt.internal.win32.TCHAR;

/**
 * SWTを用いて Java言語から レジストリへのアクセスを行います。<br>
 * ここではDirectXのバージョンを取得するサンプルとなっています。
 * 
 * @author 渡辺義則
 */
public class SwtSampleReg {
    /**
     * SWTを用いた Javaからレジストリにアクセスして DirectXのバージョンを取得するサンプル
     */
    static void process() {
        final String entry = "SOFTWARE\\Microsoft\\DirectX";
        final int[] hKey = new int[1];
        try {
            int rc = OS.RegOpenKeyEx(OS.HKEY_LOCAL_MACHINE, new TCHAR(
                    OS.CP_INSTALLED, entry, true), 0,
                    0xF003F/* KEY_ALL_ACCESS */, hKey);
            if (rc != 0) {
                throw new IllegalArgumentException("RegOpenKeyExの呼び出しに失敗しました。"
                        + formatMessage(rc));
            }
            TCHAR buf = new TCHAR(OS.CP_INSTALLED, 256);
            final int[] len = new int[] { 256 };
            rc = OS.RegQueryValueEx(hKey[0], new TCHAR(OS.CP_INSTALLED,
                    "Version", true), 0, null, buf, len);
            if (rc != 0) {
                throw new IllegalArgumentException(
                        "RegQueryValueExの呼び出しに失敗しました。" + formatMessage(rc));
            }
            System.out.println("レジストリ上のDirectXのバージョンは["
                    + buf.toString(0, buf.strlen()) + "]です。");
        } finally {
            if (hKey[0] != 0)
                OS.RegCloseKey(hKey[0]);
        }
    }

    /**
     * OSから与えられた戻り値をもとにメッセージを取得します。
     * 
     * @param rc
     *            Win32APIから返却されるDWORD値
     * @return OSから得られたメッセージ
     */
    public static String formatMessage(final int rc) {
        final int[] lpMsgBuf = new int[2048];
        final int retCode = OS.FormatMessage(OS.FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM, 0,
                rc, 0, lpMsgBuf, lpMsgBuf.length, 0);
        if (retCode == 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "FormatMessageの呼び出しに失敗しました。処理中断します。(" + OS.GetLastError()
                            + ")");
        }

        return lpmsgbuf2String(lpMsgBuf) + "(" + rc + ")";
    }

    /**
     * LPMSGBUFをjava.lang.Stringに変換します。
     * 
     * @param lpMsgBuf
     *            C言語上としての文字列
     * @return java.lang.String化された文字列
     */
    public static String lpmsgbuf2String(final int[] lpMsgBuf) {
        final StringWriter result = new StringWriter();
        for (int index = 0; index < lpMsgBuf.length; index++) {
            if (lpMsgBuf[index] == 0) {
                // NULLが現れたら中断。
                break;
            }
            result.write(lpMsgBuf[index]);

            if (lpMsgBuf[index] / 0x10000 == 0) {
                // NULLが現れたら中断。
                break;
            }
            result.write(lpMsgBuf[index] / 0x10000);
        }
        result.flush();
        return result.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        // SWTによるWinAPIコールを試みます。
        process();
    }
}

※こちらのサンプルについては、多少いがぴょんにより加筆が加えられています。

こんなことが Java + SWTだけで実現できるなんて全く知りませんでした。C言語コンパイラなどを一切利用していません。これは衝撃です。
大村忠史さんのクエストに感謝します。そして回答を考えている間にこのような発見をされた渡辺義則さん(A-san) は素晴らしいです。もう脱帽です。Javaと Win32API そして SWTの全てに精通されている渡辺義則さんだからこそこの解にまでたどり着くことが可能なのですもの。

渡辺義則さん(a-san)の日記のほうに、この件と同じ件に関する日記があります。もちろん a-sanの日記の方がオリジナル版となります。
# そして、ここまで書いた後で日記にも記載があると気がつきました (苦笑)

SWTでレジストリの値を取得
http://d.hatena.ne.jp/a-san/20051228
ＳＷＴにＷｉｎＡＰＩのラッパクラス
http://d.hatena.ne.jp/a-san/20051227

いずれにしても SWT経由で Win32APIを呼び出すことが出来るというこの発見は重要なものであると考えます。このAPIは SWTパッケージ内の更にinternalパッケージ内に位置づけられているので、Eclipseがバージョンアップする際などに仕様が変更される可能性はあります。しかしそれを差し引いても自前でJNIを使うのに比べて遙かに安全でそして手軽さがあるので、レジストリアクセスなどの必要がある場合には積極的に利用していきたいと思います。

2005/12/28 日記: SWTを用いた JavaからWin32APIへのアクセス サンプル

2005/12/28 日記: SWTを用いた JavaからWin32APIへのアクセスサンプル