USB HID学习：MFC检测USB拔插事件

Windows程序 1.1k 字 次

MFC具备检测设备的消息，但需要手动添加。针对USB设备，需要注册对应的GUID方可。本文对此进行简单记录。
本省略对MFC机制的描述，仅描述主要的模块代码。

一、步骤

Dbt.h头文件引用

在stdafx.h(或有关的头文件）添加Dbt.h头文件的引用：

1
#include <Dbt.h>

注册USB设备GUID

在对话框初始化函数中注册： 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
BOOL CFooDlg::OnInitDialog()
{
    CDialogEx::OnInitDialog();

    // 将“关于...”菜单项添加到系统菜单中。

    // ...

    // 注册HID事件
    DEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE DevBroadcastDeviceInterface;

    memset(&DevBroadcastDeviceInterface, 0, sizeof(DEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE));
    DevBroadcastDeviceInterface.dbcc_size = sizeof(DEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE);
    DevBroadcastDeviceInterface.dbcc_devicetype = DBT_DEVTYP_DEVICEINTERFACE;
    // HID设备的GUID，可在设备管理器中查询，经查结果如下：
    // {745a17a0-74d3-11d0-b6fe-00a0c90f57da}
    // 注：使用真实的HID的GUID，反正检测不出来，如果是其它的GUID，所有USB事件都能检测出
    const GUID GUID_DEVINTERFACE_LIST[] = {
        { 0xA5DCBF10, 0x6530, 0x11D2,{ 0x90, 0x1F, 0x00, 0xC0, 0x4F, 0xB9, 0x51, 0xED } }, // USB设备
        { 0x53f56307, 0xb6bf, 0x11d0,{ 0x94, 0xf2, 0x00, 0xa0, 0xc9, 0x1e, 0xfb, 0x8b } }, // 磁盘（U盘）
        { 0x4D1E55B2, 0xF16F, 0x11CF,{ 0x88, 0xCB, 0x00, 0x11, 0x11, 0x00, 0x00, 0x30 } }, // HID
        { 0x745A17A0, 0x74D3, 0x11D0,{ 0xB6, 0xFE, 0x00, 0xA0, 0xC9, 0x0F, 0x57, 0xDA } }, // 另一个HID
        { 0xad498944, 0x762f, 0x11d0,{ 0x8d, 0xcb, 0x00, 0xc0, 0x4f, 0xc3, 0x35, 0x8c } } }; // 网卡
    // 可以循环注册所有列出的GUID，此处只使用一种
    DevBroadcastDeviceInterface.dbcc_classguid = GUID_DEVINTERFACE_LIST[2];

    RegisterDeviceNotification(this->GetSafeHwnd(), &DevBroadcastDeviceInterface, DEVICE_NOTIFY_WINDOW_HANDLE);

}

说明1：不同的USB设备使用不同的GUID表示。在注册时需要指定要检测哪一类，本文针对HID，有兴趣者可使用其它来测试。
说明2：笔者使用的键盘有多个USB设备，其一为HID设备，在设备管理器中查询其类GUID为745a17a0-74d3-11d0-b6fe-00a0c90f57da。
说明3：查询到的GUID与代码GUID结构体本质一样，形式不同。具体参考定义。

消息函数声明

在对话框头文件声明消息函数：

1
afx_msg BOOL OnDeviceChange(UINT nEventType, DWORD dwData);

消息声明

在对话框实现文件中添加ON_WM_DEVICECHANGE消息： 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BEGIN_MESSAGE_MAP(CFooDlg, CDialogEx)
    ON_WM_SYSCOMMAND()
    ON_WM_PAINT()
    ON_WM_QUERYDRAGICON()
    ON_MESSAGE(WM_SHOWTASK, OnSystemtray)
    // ...
    ON_WM_SIZE()
    ON_WM_DESTROY()
    ON_WM_DEVICECHANGE() // USB HID设备检测消息
END_MESSAGE_MAP()

消息响应函数实现

下面实现OnDeviceChange函数： 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
BOOL CFooDlg::OnDeviceChange(UINT nEventType, DWORD dwData)
{
    DEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE* dbd = (DEV_BROADCAST_DEVICEINTERFACE*)dwData;
    
    wchar_t vid[32] = { 0 };
    int offset = 4 * 3 + sizeof(GUID)+10;
    CString szInfo;
    int sendtype = 0;
    switch (nEventType)
    {
    case DBT_DEVICEARRIVAL:
    {
        memcpy(vid, (char*)dwData + offset, 32);
        wchar_t* rr = wcsstr(vid, L"VID_AA55"); // ！！ 可过滤特定设备ID，下同
        if (rr == NULL)
        {
            return FALSE;
        }

        szInfo.Format(L"提示信息: 设备已插入.\n");

        this->GetDlgItem(IDC_STC_DEVINFO)->SetWindowText(szInfo);

    }
    break;
    case DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE:
    {
        // 注：dbd->dbcc_name只有1个字节，不能直接用其来做源地址拷贝，直接使用偏移，上同
        //wmemcpy(vid, (wchar_t*)dwData + offset, 32);
        memcpy(vid, (char*)dwData + offset, 32);
        wchar_t* rr = wcsstr(vid, L"VID_AA55");
        if (rr == NULL)
        {
            return FALSE;
        }

        szInfo.Format(L"提示信息: 设备已移除.\n");

        this->GetDlgItem(IDC_STC_DEVINFO)->SetWindowText(szInfo);

    }
    break;

    default:
    {
        //szInfo.Format(L"[%d]got event: %d\n", cnt, nEventType);
        //this->GetDlgItem(IDC_STC_DEVINFO)->SetWindowText(szInfo);
    }
    break;
    }

    return TRUE;
}

注1：只有注册的设备，nEventType才有DBT_DEVICEARRIVAL、DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE（当然也有其它值，按下不提），如果不注册，nEventType的值为7。
注2：查了些资料，说nEventType值不同，dwData亦不同。但本文没有深入研究。
注3：如果要针对某一种设备，如所属为HID，但厂家不同，则可以通过查找VID关键字来过滤。文中代码使用偏移量外加字符串搜索来实现，仅作示例，有些绕，但能实现功能。

后在 Windows 7 系统上用 VS 2015 编译，发现 ON_WM_DEVICECHANGE 出错，经排查，定位到

1
afx_msg BOOL OnDeviceChange(UINT nEventType, DWORD dwData);

声明不兼容。修改为：

1
afx_msg BOOL OnDeviceChange(UINT nEventType, DWORD_PTR dwData);

可解决编译问题，并且在 Win10 也能正常编译。

二、测试

使用

1
0xA5DCBF10, 0x6530, 0x11D2,{ 0x90, 0x1F, 0x00, 0xC0, 0x4F, 0xB9, 0x51, 0xED }

可以检测出所有的USB设备事件。包括U盘、键盘等。
使用

1
0x53f56307, 0xb6bf, 0x11d0,{ 0x94, 0xf2, 0x00, 0xa0, 0xc9, 0x1e, 0xfb, 0x8b }

只能检测出U盘事件。
使用

1
0x745A17A0, 0x74D3, 0x11D0,{ 0xB6, 0xFE, 0x00, 0xA0, 0xC9, 0x0F, 0x57, 0xDA }

检测不出HID事件（此处原因未知）。
但是，使用

1
0x4D1E55B2, 0xF16F, 0x11CF,{ 0x88, 0xCB, 0x00, 0x11, 0x11, 0x00, 0x00, 0x30 }

可以检测出HID事件。

三、小结

本文不过多涉及检测原理，代码测试通过。
需要指出的是，在 Windows 上使用 Qt 编程检测 USB 事件，也是使用本文所提到的技术，包括注册、响应事件。毕竟，无论 MFC 还是 Qt 程序，都是在 Windows 上运行的，可谓殊途同归。当然，如 Linux 或 MacOS 系统，机制已然不同，不在此列。