Глава 2. Консольные приложения
I
Консольные программы - что это? О, это для тех, кто любит работать с командной строкой. Самая знаменитая консольная программа - это Far. А на первый взгляд кажется, что работаешь с DOS-программой, не правда ли? Но дело ведь не только в любви к текстовому режиму. Часто нет необходимости и времени для создания графического интерфейса, а программа должна что-то делать, например, обрабатывать большие объемы информации. И вот тут на помощь приходят консольные приложения. Ниже Вы увидите, что консольные приложения очень компактны не только в откомпилированном виде, но и в текстовом варианте. Но главное, консольное приложение имеет такие же возможности обращаться к ресурсам Windows посредством API-функций, как и обычное графическое приложение.
Надо сказать, что в книге автора "Assembler. Учебный курс" [1] излагается несколько экзотический способ трансляции консольных приложений, но связано это было с отсутствием у меня в то время нового инструментария. В данной книге мы используем MASM32 6.14 и TASM32 5.0. Здесь все достаточно просто.
Для MASM:
ml /с /coff cons1.asm
link /subsystem:console cons1.obj
Для TASM32:
TASM32 /ml cons1.asm
tlink32 /ap cons1.obj
Как и раньше, мы предполагаем, что библиотеки будут указываться при помощи
директивы includelib. Ниже на Рис. 2.2.1 и Рис. 2.2.2 представлено
простое консольное приложение для MASM и TASM соответственно. Для вывода
текстовой информации используется функция API WriteConsoleA,
параметры которой (слева направо) имеют следующий смысл.
- 1-й параметр - дескриптор буфера вывода консоли, который может быть получен
при помощи функции
GetStdHandle. - 2-й параметр - указатель на буфер, где находится выводимый текст.
- 3-й параметр - количество выводимых символов.
- 4-й параметр - указывает на переменную
DWORD, куда будет помещено количество действительно выведенных символов. - 5-й параметр - резервный параметр, должен быть равен нулю.
Заметим, что буфер, где находится выводимый текст, не обязательно должен заканчиваться нулем, поскольку для данной функции указывается количество выводимых символов. Договоримся только не путать входные-выходные буфера консоли и буфера, которые мы создаем в программе, в том числе и для обмена с буферами консоли.
.386P ; плоская модель .MODEL FLAT, stdcall ; константы STD_OUTPUT_HANDLE equ -11 ; прототипы внешних процедур EXTERN GetStdHandle@4:NEAR EXTERN WriteConsoleA@20:NEAR EXTERN ExitProcess@4:NEAR ; директивы компоновщику для подключения библиотек includelib c:\masm32\lib\user32.lib includelib c:\masm32\lib\kernel32.lib ;------------------------------------------------------------ ; сегмент данных _DATA SEGMENT DWORD PUBLIC USE32 'DATA' ; строка в DOS-овской кодировке STR1 DB "Консольное приложение",0 LENS DD ? ; количество выведенных символов RES DD ? _DATA ENDS ; сегмент кода _TEXT SEGMENT DWORD PUBLIC USE32 'CODE' START: ; получить HANDLE вывода PUSH STD_OUTPUT_HANDLE CALL GetStdHandle@4 ; длина строки PUSH OFFSET STR1 CALL LENSTR ; вывести строку PUSH OFFSET RES ; резерв PUSH OFFSET LENS ; выведено символов PUSH EBX ; длина строки PUSH OFFSET STR1 ; адрес строки PUSH EAX ; HANDLE вывода CALL WriteConsoleA@20 PUSH 0 CALL ExitProcess@4 ; строка - [EBP+08H] ; длина в EBX LENSTR PROC PUSH EBP MOV EBP,ESP PUSH EAX ;------------------------------ CLD MOV EDI, DWORD PTR [EBP+08H] MOV EBX,EDI MOV ECX,100 ; ограничить длину строки XOR AL,AL REPNE SCASB ; найти символ 0 SUB EDI,EBX ; длина строки, включая 0 MOV EBX,EDI DEC EBX ;------------------------------ POP EAX POP EBP RET 4 LENSTR ENDP _TEXT ENDS END START
Рис. 2.2.1. Простое консольное приложение для MASM32.
.386P ; плоская модель .MODEL FLAT, stdcall ; константы STD_OUTPUT_HANDLE equ -11 ; прототипы внешних процедур EXTERN GetStdHandle:NEAR EXTERN WriteConsoleA:NEAR EXTERN ExitProcess:NEAR ; директивы компоновщику для подключения библиотек includelib c:\tasm32\lib\import32.lib ;------------------------------------------------------------ ; сегмент данных _DATA SEGMENT DWORD PUBLIC USE32 'DATA' ; строка в DOS-овской кодировке STR1 DB "Консольное приложение",0 LENS DD ? ; количество выведенных символов RES DD ? _DATA ENDS ; сегмент кода _TEXT SEGMENT DWORD PUBLIC USE32 'CODE' START: ; получить HANDLE вывода PUSH STD_OUTPUT_HANDLE CALL GetStdHandle ; длина строки PUSH OFFSET STR1 CALL LENSTR ; вывести строку PUSH OFFSET RES ; резерв PUSH OFFSET LENS ; выведено символов PUSH EBX ; длина строки PUSH OFFSET STR1 ; адрес строки PUSH EAX ; HANDLE вывода CALL WriteConsoleA PUSH 0 CALL ExitProcess ; строка - [EBP+08H] ; длина в EBX LENSTR PROC PUSH EBP MOV EBP,ESP PUSH EAX ; ---------- CLD MOV EDI, DWORD PTR [EBP+08H] MOV EBX,EDI MOV ECX,100 ; ограничить длину строки XOR AL,AL REPNE SCASB ; найти символ 0 SUB EDI, EBX ; длина строки, включая 0 MOV EBX,EDI DEC EBX ; ---------- POP EAX POP EBP RET 4 LENSTR ENDP _TEXT ENDS END STARTРис. 2.2.2. Простое консольное приложение для TASM32.
Надо сказать, что, поскольку информация выводится в консольном окне, кодировка всех строковых констант должна быть DOS-овской. В дальнейшем разъяснится вопрос, как осуществить перекодировку программным путем.
Прокомментируем теперь приведенные выше программы. При запуске их из командной строки, например из Far'a, в строку выводится сообщение "Консольное приложение". При запуске программы как Windows-приложения консольное окно появляется лишь на секунду. В чем тут дело? Дело в том, что консольные приложения могут создать свою консоль. В этом случае весь ввод-вывод будет производиться в эту консоль. Если же приложение консоль не создает, то здесь может возникнуть двоякая ситуация: либо наследуется консоль, в которой программа была запущена, либо Windows создает для приложения свою консоль.
II
Рассмотрим несколько простых консольных функций и их применение. Во-первых, работать с чужой консолью не всегда удобно. А для того чтобы создать свою консоль, используется функция
AllocConsole. По завершении программы все выделенные консоли автоматически освобождаются. Однако это можно сделать и принудительно, используя функциюFreeConsole. Для того чтобы получить дескриптор консоли, используется уже знакомая Вам функцияGetStdHandle, аргументом которой может являться следующая из трех констант:
STD_INPUT_HANDLE equ -10; для вводаSTD_OUTPUT_HANDLE equ -11; для выводаSTD_ERROR_HANDLE equ -12; для сообщения об ошибкеСледует отметить, что один процесс может иметь только одну консоль, поэтому выполнение в начале программы
FreeConsoleобязательно. При запуске программы в "чужой" консоли она наследует эту консоль, поэтому, пока мы не выполним функциюFreeConsole, новой консоли не создать - чужой консоли эта функция закрыть не может.Для чтения из буфера консоли используется функция
ReadConsole. Значения параметров этой функции (слева-направо)28 следующие:
- 1-й, дескриптор входного буфера.
- 2-й, адрес буфера, куда будет помещена вводимая информация.
- 3-й, длина этого буфера.
- 4-й, количество фактически прочитанных символов.
- 5-й, зарезервировано.
Установить позицию курсора в консоли можно при помощи функции
SetConsoleCursorPosition со следующими параметрами:
- 1-й, дескриптор входного буфера консоли.
- 2-й, структура
COORD:
COORD STRUC Х WORD ? Y WORD ? COORD ENDS
Хочу лишний раз подчеркнуть, что вторым параметром является не указатель на
структуру (что обычно бывает), а именно структура. На самом деле для ассемблера
это просто двойное слово (DWORD), у которого младшее слово -
координата X, а старшее слово — координата Y.
Установить цвет выводимых букв можно с помощью функции
SetConsoleTextAttribute. Первым параметром этой функции является
дескриптор выходного буфера консоли, а вторым - цвет букв и фона. Цвет
получается путем комбинации (сумма или операция "ИЛИ") двух или более из
представленных ниже констант. Причем возможна "смесь" не только цвета и
интенсивности, но и цветов (см. программа ниже).
FOREGROUND_BLUE equ 1h ; синий цвет
буквFOREGROUND_GREEN equ 2h ; зеленый цвет
буквFOREGROUND_RED equ 4h ; красный цвет
буквFOREGROUND_INTENSITY equ 8h ; повышенная
интенсивностьBACKGROUND_BLUE equ 10h ; синий свет
фонаBACKGROUND_GREEN equ 20h ; зеленый цвет
фонаBACKGROUND_RED equ 40h ; красный цвет
фонаBACKGROUND_INTENSITY equ 80h ; повышенная интенсивность
Для определения заголовка окна консоли используется функция
SetConsoleTitle, единственным параметром которой является адрес
строки с нулем на конце. Здесь следует оговорить следующее: если для вывода в
само окно консоли требовалась DOS-кодировка, то для установки заголовка
требуется Windows-кодировка. Чтобы покончить с этой проблемой раз и навсегда,
посмотрим, как это можно решить средствами Windows.
Существует специальная функция CharToOem. Первым параметром этой
функции является указатель на строку, которую следует перекодировать, а вторым
параметром - на строку, куда следует поместить результат. Причем поместить
результат можно и в строку, которую перекодируем. Вот и все, проблема
перекодировки решена. В дальнейшем, в консольных приложениях, мы будем
использовать данную функцию без особых оговорок.
Мы рассмотрели несколько консольных функций, всего их около пятидесяти. Нет
нужды говорить обо всех этих функциях. О некоторых из них я еще скажу, но
читатель, я думаю, по приведенным в книге примерам и обсуждениям сможет сам
использовать в своих программах другие консольные функции. Замечу только, что
для большинства консольных функций характерно то, что при правильном их
завершении возвращается ненулевое значение. В случае ошибки в EAX
помещается ноль.
Ну что же, пора приступать к разбору следующих примеров.
.386P ; плоская модель .MODEL FLAT, stdcall ; константы STD_OUTPUT_HANDLE equ -11 STD_INPUT_HANDLE equ -10 ; атрибуты цветов FOREGROUND_BLUE equ 1h ; синий цвет букв FOREGROUND_GREEN equ 2h ; зеленый цвет букв FOREGROUND_RED equ 4h ; красный цвет букв FOREGROUND_INTENSITY equ 8h ; повышенная интенсивность BACKGROUND_BLUE equ 10h ; синий свет фона BACKGROUND_GREEN equ 20h ; зеленый цвет фона BACKGROUND_RED equ 40h ; красный цвет фона BACKGROUND_INTENSITY equ 80h ; повышенная интенсивность COL1 = 2h+8h ; цвет выводимого текста COL2 = 1h+2h+8h ; цвет выводимого текста 2 ; прототипы внешних процедур EXTERN GetStdHandle@4:NEAR EXTERN WriteConsoleA@20:NEAR EXTERN SetConsoleCursorPosition@8:NEAR EXTERN SetConsoleTitleA@4:NEAR EXTERN FreeConsole@0:NEAR EXTERN AllocConsole@0:NEAR EXTERN CharToOemA@8:NEAR EXTERN SetConsoleCursorPosition@8:NEAR EXTERN SetConsoleTextAttribute@8:NEAR EXTERN ReadConsoleA@20:NEAR EXTERN SetConsoleScreenBufferSize@8:NEAR EXTERN ExitProcess@4:NEAR ; директивы компоновщику для подключения библиотек includelib c:\masm32\lib\user32.lib includelib c:\masm32\lib\kernel32.lib ;------------------------------------------------------------ COOR STRUC X WORD ? Y WORD ? COOR ENDS ; сегмент данных _DATA SEGMENT DWORD PUBLIC USE32 'DATA' HANDL DWORD ? HANDL1 DWORD ? STR1 DB "Введите строку: ",13,10,0 STR2 DB "Простой пример работы консоли",0 BUF DB 200 dup (?) LENS DWORD ? ; количество выведенных символов CRD COOR <?> _DATA ENDS ; сегмент кода _TEXT SEGMENT DWORD PUBLIC USE32 'CODE' START: ; перекодируем строку PUSH OFFSET STR1 PUSH OFFSET STR1 CALL CharToOemA@8 ; образовать консоль ; вначале освободить уже существующую CALL FreeConsole@0 CALL AllocConsole@0 ; получить HANDL1 ввода PUSH STD_INPUT_HANDLE CALL GetStdHandle@4 MOV HANDL1, EAX ; получить HANDL вывода PUSH STD_OUTPUT_HANDLE CALL GetStdHandle@4 MOV HANDL, EAX ; установить новый размер окна консоли MOV CRD.X, 100 MOV CRD.Y, 25 PUSH CRD PUSH EAX CALL SetConsoleScreenBufferSize@8 ; задать заголовок окна консоли PUSH OFFSET STR2 CALL SetConsoleTitleA@4 ; установить позицию курсора MOV CRD.X,0 MOV CRD.Y,10 PUSH CRD PUSH HANDL CALL SetConsoleCursorPosition@8 ; задать цветовые атрибуты выводимого текста PUSH COL1 PUSH HANDL CALL SetConsoleTextAttribute@8 ; вывести строку PUSH OFFSET STR1 CALL LENSTR ; в EBX длина строки PUSH 0 PUSH OFFSET LENS PUSH EBX PUSH OFFSET STR1 PUSH HANDL CALL WriteConsoleA@20 ; ждать ввод строки PUSH 0 PUSH OFFSET LENS PUSH 200 PUSH OFFSET BUF PUSH HANDL1 CALL ReadConsoleA@20 ; вывести полученную строку ; вначале задать цветовые атрибуты выводимого текста PUSH COL2 PUSH HANDL CALL SetConsoleTextAttribute@8 ;------------------------------------------------------------ PUSH 0 PUSH OFFSET LENS PUSH [LENS] ; длина вводимой строки PUSH OFFSET BUF PUSH HANDL CALL WriteConsoleA@20 ; небольшая задержка MOV ECX,01FFFFFFFH L1: LOOP L1 ; закрыть консоль CALL FreeConsole@0 CALL ExitProcess@4 ; строка - [EBP+08H] ; длина в EBX LENSTR PROC ENTER 0,0 PUSH EAX ;-------------- CLD MOV EDI, DWORD PTR [EBP+08H] MOV EBX, EDI MOV ECX, 100 ; ограничить длину строки XOR AL,AL REPNE SCASB ; найти символ 0 SUB EDI, EBX ; длина строки, включая 0 MOV EBX, EDI DEC EBX ;-------------- POP EAX LEAVE RET 4 LENSTR ENDP _TEXT ENDS END STARTРис. 2.2.3. Пример создания собственной консоли.