Windows外壳名字空间的浏览

姜伟华

Windows95/98对Dos/Win3.x作了许多重大改进，在文件系统方面，它除了采用长文件名替代Dos中的8.3文件名以外，引入外壳名字空间（Shell Name Space）来代Dos文件系统是其又一大突破．本文将简要地介绍如何在Windows 95/98或Windows NT4.0以上版本。

概述

简介

在Dos/Win3.x中，每个逻辑分区构成一棵目录树，文件系统由这一统一的根，而且每个目录或文件必须一一对应于文件系统中客观存在的项。但Windows引入了“外壳名字空间”（ Shell Name Space）的概念之后，这一切就都变了。

外壳名字空间是Windows下的标准文件系统，它大大扩展了Dos文件系统，形成了以“桌面”（Desktop）为根的单一的文件系统树，原有的Ｃ盘、Ｄ盘等目录树变成了“我的电脑”这一外壳名字空间子树的下一级子树，而像“控制面板”、“回收站”、“网上邻居”等应用程序及“打印机”等设备也被虚拟成了外壳名字空间中的节点。另外，与ＤＯＳ中物理存储只能和文件系统项一一对应这一点不同的是，一个实际目录在外壳名字空间中可以表现为不同的项。例如“我的文档”与“C;\My Documents”其实都指向“C;\My Documents”目录，但它们在外壳名字空间中是不同的项。如果我们运行Windows 自带的“Windows资源管理器”看一下的话，那么在它的左部树型视图中我们就可以清楚的看到整个外壳名字空间替代ＤＯＳ文件系统，Windows在文件系统的组织与管理上终于有了质的飞跃。

为了区别于ＤＯＳ中“目录”的概念，Windows引入了“文件夹”（Folder）的概念。“文件夹”一般是指外壳名字空间树中的非叶节点，既可以是ＤＯＳ下的目录，也可是“控制面板”、“回收站”这类虚拟的目录。但外壳名字空间中有些项本身并不是文件夹（即不具有文件夹属性），但却含有子文件夹，比如“网上邻居”等。以下为讲座方便，我们也认为它们是文件夹。

在下面的讲座过程中我们将用“文件系统”一词来指代ＤＯＳ文件系统，而用“外壳名字空间”一词来指代Windows中的外壳名字空间：另外用“文件”一词来指代外壳名字空间这棵树中的叶节点（虽然它们不都是物理存储上的文件）。

在Windows中，Win3.x的文件操作函数，如FindFirstFile、FindNextFile、SetCurrentDirectory等，虽然仍可使用，但用它们只能浏览文件系统，却无法浏览与操纵整个外壳名字空间。要浏览Windows中的外壳名字空间，就必须使用一套全新的、基于ＣＯＭ（组件对象模型）基础上的方法。

新的“路径”PIDL

在讨论基于COM的方法之前，我们先来介绍一下外壳名字空间中“路径”的表示问题。DOS的字符串路径只能表示文件系统，而无法表示整个外壳名字空间，所以外壳名字空间提供了一种“路径”的替代物椩乇晔斗斜恚虺莆?/FONT>PIDL）。

PIDL是一个元素类型为ITEMIDLIST结构的数组，数组中元素的个数是未知的，但紧接着数组末尾的必是一个双字节的零。每个数组元素代表了外壳名字空间树中的一层（即一个文件夹或文件），数组中的前一元素代表的是后一元素的父文件夹。由此可见，PIDL实际上就是指向一块由若干个顺序排列的ITEMIDLIST结构组成、并在最后有一个双字节零的空间的指针。所以PIDL的类型就被Windows定义为ITEMIDLIST结构的指针。

PIDL亦有“绝对路径”与“相对路径”的概念。表示“相对路径”的PIDL（本文简称为“相对PIDL”）只有一个ITEMIDLIST结构的元素，用于标识相对于父文件夹的“路径”；表示“绝对路径”的PIDL（简称为“绝对PIDL”）有若干个ITEMIDLIST结构的元素，第一个元素表示外壳名字空间根文件夹（“桌面”）下的某一子文件夹A，第二个元素则表示文件夹A下的某一子文件夹B，其余依此类推。这样绝对PIDL就通过保存一条从“桌面”下的直接子文件夹或文件的绝对PIDL与相对PIDL是相同的，而其他的文件夹或文件的相对PIDL就只是其绝对PIDL的最后一部分了。

但现在就出现了一个问题：即“桌面”的表示问题。外壳名字空间中其他各项都可以用从“桌面”开始的绝对PIDL加以表示，但“桌面”的PIDL数组显然一个元素都没有。这样就只剩下PIDL数组最后的那个双字节的零了。所以，“桌面”的PIDL就是一个16位的零。注意：“桌面”内容是一个双字节的零。另外，虽然“桌面”表示的是“C:\ Windows \Desktop”文件夹（这里假定Windows的系统目录为“C:\ Windows”）的内容，但“桌面”与“C:\ Windows \Desktop”文件夹的PIDL是完全不同的。这一点同样适用于“我的文档”与“C:\ My Documents”等文件夹。

DOS中的路径是一个字符串，但PIDL是一种二进制结构，所以我们不能直接从PIDL中获知它所代表的到底是哪个文件夹或文件，而必须调用相应的函数把它转换成代表路径的字符串。如果某绝对PIDL是文件系统的一部分，则调用SHGetPathFromIDList函数即可；但如不是，就无法获得路径字符串了，因为DOS中根本就不存在这种路径。但很可惜的是，Windows并没有提供一个函数来让我们方便地把文件系统的路径字符串转换成PIDL。不过我们可用一个我们自己实现的函数ParsePidlFromPath（）来达目的（具体函数的实现见下文）。

PIDL的创建与释放一般并不使用C++的new和delete操作或C语言的malloc和free函数,而必须使用专门的方法进行.首先调用SHGEetMallocI函数得到Malloc接口(COM接口的一种,关于COM接口下面将详述)的指针,再调用该接口的Alloc方法为PIDL分配空间,或调用该接口的Free方法释放某个PIDL占用的空间。最后调用该接口的Release方法释放该接口。

除了下面将要介绍的IShellFolder、IEnumIDList等COM接口可以操作PIDL外，还有很多以SH开头的Windows API函数也可操作PIDL，不过一般这些函数都要求使用绝对PIDL作参数。例如SHGetFileInfo函数可得到某一PIDL所指对象的各种信息，包括名字、图标、属性等；SHFileOperation函数可对外壳名字空间中的项进行拷贝、移动、改名、删除等操作；SHBrowseForFolder可以显示一个让用户选择外壳名字空间中某一文件夹的浏览对话框.

基于COM的方法

讨论清楚了PIDL的概念之后,我们回过头来讨论基于COM之上的浏览外壳名字空间的方法。如果说PIDL是外壳的名字空间中的“路径”的话，那么下面所说的两个COM接口IshellFolder与IEnumIDList就起着与Win 3.x中的FindFirstFile、FindNextFile等函数类似的功能。

在Windows中，每个文件夹都由操作系统实现了一个派生自Iunknown接口（COM接口的最基本类）的接口IshellFolder。通过调用某个文件夹的该接口，即可实现对该文件夹的浏览，得到该文件夹中子项（子文件夹或文件）的各种相关信息。

我们可以调用SHGetDesktopFolder函数来获得外壳名字空间的根文件夹（即“桌面”）的IshellFolder接口。对于某个文件夹A，以它的子文件夹B的相对PIDL为参数，调用它的IshellFolder接口的BindToObject方法即可得到子文件夹B的IshellFolder接口。如要枚举某个文件夹下的子项，则只需调用它的IshellFolder接口的EnumObjects方法即可获得一个IEnumIDList接口。通过调用该IEnumIDList接口的Next方法我们即可枚举出该文件夹的所有子项（包括文件夹和文件等对象），获得它们的相对PIDL。使用父文件夹的IshellFolder接口和这些相对PIDL，我们即可获得这些子项的各种相关信息，包括显示名称、图标、属性等，甚至还可以获得它的右键菜单。例如，调用该接口的GetDisplayNameOf方法可获得该文件夹下子项的显示名称；调用ParseDisplayName方法可把某个子项的用Unicode内码表示的字符串路径翻译成对应的PIDL。这样通过PIDL和这两个接口，我们就可以遍历和操纵整个外壳名字空间了。

除了IshellFolder和IEnumIDList接口以外，Windows 外壳名字空间还提供了很多其他COM接口，例如IshellBrowser、IshellLink、IshellIcom、IshellView等。通过这些接口，应用于程序就可以更好的与外壳名字空间交互。由于本文篇幅有限，这些接口就不详细介绍了，有兴趣的读者可参阅相关资料。

值得注意的是，COM中的接口虽然在使用上与C++中的类是非常相似（事实上COM接口在C ++中就是以类的形式声明的），但维护其正确的引用计数机制是非常重要的。每增加一个对该接口的引用，就要调用一次它的AddRef( )方法；而在使用完后必须调用它的Release( )方法释放该接口。关于COM及COM接口的细节请参见相关资料，这里不再赘述。

可惜的是，虽然我们可依照上文给出的方法实现外壳名字空间的逐层展开，但外壳名字空间却并没有提供一种让我们自由跳转到某一文件夹的方法，也没有提供返回到上一级文件夹的方法，因为我们无法方便地获得父文件夹的IshellFolder接口。如果要返回，就必须由应用程序自己想方法获得父文件夹的IshellFolder接口。一种可行的方法是在展开外壳名字空间时保存每个文件夹的IShellFolder接口指针和它的绝对PIDL，这样就可以相对容易地实现自由跳转了。

但无论如何，外壳名字空间提供的浏览和操作的方法比起DOS/ Windows 3.x的函数来还是有着巨大的飞跃的。只要我们理解清楚了这种方法的优点与不足，我们就可以扬长避短，开发出各种各样的使用外壳名字空间的程序来。