3.2.2  调用API

与在DOS中用中断方式调用系统功能一样，用API方式调用存放在DLL中的函数必须同样约定一个规范，用来定义函数的调用方法、参数的传递方法和参数的定义，洋洋洒洒几百MB的Windows系统比起才几百KB规模的DOS，其系统函数的规模和复杂程度都上了一个数量级，所以在使用一个API时，带的参数数量多达十几个是常有的事，在DOS下用寄存器来传递参数的方法显然已经不能胜任了。

Win32 API是用堆栈来传递参数的，调用者把参数一个个压入堆栈，DLL中的函数程序再从堆栈中取出参数处理，并在返回之前将堆栈中已经无用的参数丢弃。在Microsoft发布的《Microsoft Win32 Programmer's Reference》中定义了常用API的参数和函数声明，先来看消息框函数的声明：

int MessageBox(

    HWND hWnd,            // handle to owner window

    LPCTSTR lpText,      // text in message box

    LPCTSTR lpCaption,  // message box title

    UINT uType            // message box style

    );

最后还有一句说明：

Library: Use User32.lib.

上述函数声明说明了MessageBox有4个参数，它们分别是HWND类型的窗口句柄（hWnd），LPCTSTR类型的要显示的字符串地址（lpText）和标题字符串地址（lpCaption），还有UINT类型的消息框类型（uType）。这些数据类型看起来很复杂，但有一点是很重要的，对于汇编语言来说，Win32环境中的参数实际上只有一种类型，那就是一个32位的整数，所有这些HWND，LPCTSTR和UINT实际上就是汇编中的dword（double word），之所以定义为不同的模样，是为了说明其用途。可能是因为Windows是用C写成的吧，或者是因为世界上的程序员用C语言的最多，Windows所有编程资料发布的格式都是用C格式的。

上面的声明用汇编的格式来表达就是：

MessageBox Proto hWnd:dword,lpText:dword,lpCaption:dword,uType:dword

上面最后一句Library: Use User32.lib则说明了这个函数包括在User32.dll中。

有了函数原型的定义以后，就是调用的问题了，Win32 API调用中要把参数放入堆栈，顺序是最后一个参数最先进栈，在汇编中调用MessageBox函数的方法是：

push    uType

push    lpCaption

push    lpText

push    hWnd

call    MessageBox

在源程序编译链接成可执行文件后，call MessageBox语句中的MessageBox会被换成一个地址，指向可执行文件中的导入表，导入表中指向MessageBox函数的实际地址会在程序装入内存的时候，根据User32.dll在内存中的位置由Windows系统动态填入。

1. 使用invoke语句

API是可以调用了，另一个烦人的问题又出现了，Win32的API动辄就是十几个参数，整个源程序一眼看上去基本上都是把参数压入堆栈的push指令，参数的个数和顺序很容易搞错，由此引起的莫名其妙的错误源源不断，源程序的可读性看上去也很差。如果写的时候少写了一句push指令，程序在编译和链接的时候都不会报错，但在执行的时候必定会崩溃，原因是堆栈对不齐了。

有没有解决的办法呢？最好是像C语言一样，能在同一句中打入所有的参数，并在参数使用错误的时候能够提示。

Microsoft终于做了一件好事，在MASM中提供了一个伪指令实现了这个功能，那就是invoke伪指令，它的格式是：

    invoke  函数名[,参数1][,参数2]_……

对MessageBox的调用在MASM中可以写成：

invoke  MessageBox,NULL,offset szText,offset szCaption,MB_OK

注意，invoke并不是80386处理器的指令，而是一个MASM编译器的伪指令，在编译的时候由编译器把上面的指令展开成我们需要的4个push指令和1个call指令，同时，进行参数数量的检查工作，如果带的参数数量和声明时的数量不符，编译器会报错：

error A2137: too few arguments to INVOKE

编译时看到这样的错误报告，首先要检查的是有没有少写了一个参数。由于对于不带参数的API调用，invoke伪指令的参数检查功能可有可无，所以既可以用call API_Name这样的语法也可以用invoke API_Name这样的语法。

2. API函数的返回值

有的API函数有返回值，如MessageBox定义的返回值是int类型的数，返回值的类型对汇编程序来说也只有dword一种类型，它永远放在eax中。如果要返回的内容不是一个eax所能容纳的，Win32 API采用的方法一般是eax中返回一个指向返回数据的指针，或者在调用参数中提供一个缓冲区地址，干脆把数据直接返回到缓冲区中去。

3. 函数的声明

在调用API函数的时候，函数原型也必须预先声明，否则，编译器会不认这个函数。invoke伪指令也无法检查参数个数。声明函数的格式是：

函数名 proto [距离] [语言] [参数1]：数据类型,[参数2]：数据类型,_……

句中的proto是函数声明的伪指令，距离可以是NEAR，FAR，NEAR16，NEAR32，FAR16或FAR32，Win32中只有一个平坦的段，无所谓距离，所以在定义时是忽略的；语言类型就是 .model那些类型，如果忽略，则使用 .model定义的默认值。

后面就是参数的列表了，由于Win32 API仅仅使用dword类型的参数，所以绝大多数的数据类型都是dword，另外对于编译器来说，它只关心参数的数量，参数的名称在这里是“无用”的，仅是为了可读性而设置的，可以省略掉，所以下面两句消息框函数的定义实际上是一样的：

MessageBox  Proto  hWnd:dword,lpText:dword,lpCaption:dword,uType:dword

MessageBox  Proto  :dword,:dword,:dword,:dword

在Win32环境中，和字符串相关的API共有两类，分别对应两个字符集：一类是处理 ANSI 字符集的，另一类是处理 Unicode 字符集的。前一类函数名字的尾部带一个“A”字符，处理Unicode的则带一个“W”字符。我们比较熟悉的ANSI字符串是以NULL结尾的一串字符数组，每一个ANSI字符占一个字节宽。对于欧洲语言体系，ANSI字符集已经足够了，但对于有成千上万个不同字符的几种东方语言体系来说，Unicode字符集更有用。每一个Unicode字符占两个字节的宽度，这样一来就可以同时定义65 536个不同的字符了。

MessageBox和显示字符串有关，同样它有两个版本，严格地说，系统中有两个定义：

MessageBoxA  Proto  hWnd:dword,lpText:dword,lpCaption:dword,uType:dword

MessageBoxW  Proto  hWnd:dword,lpText:dword,lpCaption:dword,uType:dword

虽然《Microsoft Win32 Programmer's Reference》中只有一个MessageBox定义，从MSDN上查询也是如此，但User32.dll中确实没有MessageBox，而只有MessageBoxA和MessageBoxW，那么为什么在源代码中还是可以使用MessageBox呢？这是因为在程序的头文件user32.inc中有一句：

MessageBox      equ     <MessageBoxA>

它把MessageBox偷梁换柱变成了MessageBoxA。在源程序中继续沿用MessageBox是  为了程序的可读性，以及保持和手册的一致性，但对于编译器来说，实际是在使用MessageBoxA。

并不是每个Win32系统都支持W系列的API，在Windows 9x系列中，对Unicode是不支持的，绝大多数的API只有ANSI版本（为数不多的几个例外是存在MessageBoxW等函数，它们让Unicode版本的程序在检测到系统不支持的时候，能有机会用消息框提示用户并退出），只有Windows NT系列才对Unicode完全支持。为了编写在几个平台中通用的程序，一般应用程序都使用ANSI版本的API函数集。

4．include语句

对于所有要用到的API函数，在程序的开始部分都必须预先声明，但这个步骤显然是比较麻烦的，为了简化操作，可以采用各种语言通用的解决办法，就是把所有的声明预先放在一个文件中，在用到的时候再用include语句包含进来。现在回到Win32 Hello World程序，这个程序用到了两个API函数：MessageBox和ExitProcess，它们分别在User32.dll和Kernel32.dll中，在MASM32工具包中已经包括了所有DLL的API函数声明列表，每个DLL对应<DLL名.inc>文件，在源程序中只要使用include语句包含进来就可以了：

include         user32.inc

include         kernel32.inc

当用到其他的API函数时，只需相应增加对应的include语句。

include语句还用来在源程序中包含其他文件，当多个源程序用到相同的函数定义、常量定义，甚至源代码时，可以把相同的部分写成一个文件，然后在不同的源程序中用include语句包含进来。

编译器对include语句的处理仅是简单地把这一行用指定的文件内容替换掉而已。

include语句的语法是：

         include        文件名

或       include        <文件名>

当遇到要包括的文件名和MASM的关键字同名等可能会引起编译器混淆的情况时，可以用“< >”将文件名括起来。

5. includelib语句

在DOS汇编中，使用中断调用系统功能是不必声明的，处理器自己知道到中断向量表中去取中断地址。在Win32汇编中使用API函数，程序必须知道调用的API函数存在于哪个DLL中，否则，操作系统必须搜索系统中存在的所有DLL，并且无法处理不同DLL中的同名函数，这显然是不现实的，所以，必须有个文件包括DLL库正确的定位信息，这个任务是由导入库来实现的。

在使用外部函数的时候，DOS下有函数库的概念，那时的函数库实际上是静态库，静态库是一组已经编写好的代码模块，在程序中可以自由引用，在源程序编译成目标文件，最后要链接成可执行文件的时候，由link程序从库中找出相应的函数代码，一起链接到最后的可执行文件中。DOS下C语言的函数库就是典型的静态库。库的出现为程序员节省了大量的开发时间，缺点就是每个可执行文件中都包括了要用到的相同函数的代码，占用了大量的磁盘空间，在执行的时候，这些代码同样重复占用了宝贵的内存。

Win32环境中，程序链接的时候仍然要使用函数库来定位函数信息，只不过由于函数代码放在DLL文件中，库文件中只留有函数的定位信息和参数数目等简单信息，这种库文件叫做导入库，一个DLL文件对应一个导入库，如User32.dll文件用于编程的导入库是User32.lib，MASM32工具包中包含了所有DLL的导入库。

为了告诉链接程序使用哪个导入库，使用的语句是：

      includelib        库文件名

或    includelib        <库文件名>

与include的用法一样，在要包括让编译器混淆的文件名时加方括号。Win32 Hello world程序用到的两个API函数MessageBox和ExitProcess分别在User32.dll和Kernel32.dll中，那么在源程序使用的相应语句为：

includelib      user32.lib

includelib      kernel32.lib

和include语句的处理不同，includelib不会把 .lib文件插入到源程序中，它只是告诉链接器在链接的时候到指定的库文件中去找API函数的位置信息而已。