Python ctypes高级应用：精确控制WinAPI函数参数与返回值

BOOL GetWindowRect(
  [in]  HWND   hWnd,
  [out] LPRECT lpRect
);

from ctypes import POINTER, WINFUNCTYPE, windll
from ctypes.wintypes import BOOL, HWND, RECT

prototype = WINFUNCTYPE(BOOL, HWND, POINTER(RECT))
paramflags = (1, "hwnd"), (2, "lprect") # 1 for in, 2 for out
GetWindowRect = prototype(("GetWindowRect", windll.user32), paramflags)

user32 = ct.WinDLL('user32', use_last_error=True)

import ctypes as ct
import ctypes.wintypes as w

# 1. 可重用的基类，用于结构体打印自身，便于调试
class Repr(ct.Structure):
    def __repr__(self):
        # 动态生成结构体的字符串表示，包含所有字段及其值
        return (f'{self.__class__.__name__}(' +
                ', '.join([f'{n}={getattr(self, n)}'
                           for n, _ in self._fields_]) + ')')

# 2. 自定义的RECT结构体，继承自ctypes.wintypes.RECT并具备打印能力
class RECT(w.RECT, Repr):
    pass

# 3. 错误检查函数：针对返回BOOL且支持GetLastError()的Win32函数
def boolcheck(result, func, args):
    """
    ctypes errcheck回调函数。
    如果WinAPI函数返回0 (FALSE)，则表示失败，通过GetLastError()获取错误信息并抛出WinError异常。
    如果成功，则返回None（或原始结果，取决于后续处理）。
    """
    if not result: # 如果结果为False (0)
        # 抛出WinError异常，包含最近一次的错误代码和描述
        raise ct.WinError(ct.get_last_error())
    return None # 如果成功，errcheck可以返回None，让原始结果被丢弃，或返回原始结果

# 4. 加载user32.dll，并确保能捕获GetLastError()
user32 = ct.WinDLL('user32', use_last_error=True)

# 5. 定义GetForegroundWindow函数（作为获取窗口句柄的辅助函数）
# 签名：HWND GetForegroundWindow(void);
GetForegroundWindow = user32.GetForegroundWindow
GetForegroundWindow.argtypes = () # 没有输入参数
GetForegroundWindow.restype = w.HWND # 返回HWND类型

# 6. 定义_GetWindowRect函数（ctypes原始定义）
# 签名：BOOL GetWindowRect([in] HWND hWnd, [out] LPRECT lpRect);
_GetWindowRect = user32.GetWindowRect
_GetWindowRect.argtypes = w.HWND, ct.POINTER(RECT) # 输入HWND，输出POINTER(RECT)
_GetWindowRect.restype = w.BOOL # 返回BOOL类型
_GetWindowRect.errcheck = boolcheck # 设置自定义错误检查函数

# 7. 封装GetWindowRect函数，提供更友好的Python接口
def GetWindowRect(hwnd):
    """
    获取指定窗口的屏幕坐标矩形。
    如果操作失败，将抛出OSError (ctypes.WinError)。
    """
    r = RECT() # 创建一个RECT实例用于接收输出数据
    # 调用底层_GetWindowRect函数，通过byref传递RECT实例的引用
    _GetWindowRect(hwnd, ct.byref(r))
    # 如果_GetWindowRect成功执行（没有抛出异常），则返回填充好的RECT实例
    return r

# 8. 示例调用
try:
    # 获取当前活动窗口的句柄，并获取其矩形信息
    foreground_window_rect = GetWindowRect(GetForegroundWindow())
    print(f"当前活动窗口的矩形信息: {foreground_window_rect}")

    # 尝试使用无效句柄调用，预期会抛出异常
    print("\n尝试使用无效句柄调用 GetWindowRect:")
    GetWindowRect(None) # None通常被ctypes转换为NULL指针，导致无效句柄错误
except OSError as e:
    print(f"捕获到错误: {e}")

当前活动窗口的矩形信息: RECT(left=..., top=..., right=..., bottom=...)

尝试使用无效句柄调用 GetWindowRect:
捕获到错误: [WinError 1400] 无效的窗口句柄。