VC++位移操作>>和<<以及逻辑驱动器插拔产生的掩码dbv.dbcv_unitmask进行分析的相关代码
- 一、VC++位移操作符<<和>>
- 1、右位移操作符 >>：
- 2、左位移操作符 <<：
- 二、逻辑驱动器插拔产生的掩码 dbv.dbcv_unitmask 进行分析的相关代码
- 1、设备发生改变的消息 WM_DEVICECHANGE
- A、微软官方 VC++ 代码：
- B、驱动器号与设备掩码 dbcv_unitmask 的关系
- 2、设备状态发生改变 WM_DEVICECHANGE 的改进 C# 代码：
一、VC++位移操作符<<和>>
1、右位移操作符 >>：
右移运算符>>，是将一个数的二进制位全部右移若干位，低位移出(舍弃)。高位的空位补符号位，即正数补零，负数补1。
语法格式： 需要移位的数字 >> 移位的次数
例如：
11 >> 2，等于2，是将数字11的二进制右移2位，即00001011------>00000010(2)；
2 >> 1：相当于2/2
99 >> 1: 相当于 99/2 向下取整为49
99 >> 2：相当于 99/pow(2,2)向下取整为24
999 >> i：相当于999/pow(2,i)
整数 >> i：相当于将这个整数化为二进制整数，并去掉这个数的末尾的 i 位数字
cout << (2 >> 1) << endl;//输出为 1
cout << (99 >> 1) << endl;//输出为 49
cout << (99 >> 2) << endl;// 24
cout << (999 >> 3) << endl;// 124
cout << (1000 >> 4) << endl;// 62
2、左位移操作符 <<：
左移运算符<<，是将一个数的二进制位全部左移若干位，低位右补0，高位左移后溢出，舍弃。
语法格式： 需要移位的数字 << 移位的次数
例如：
将a的二进制数左移2位，右补0。
若a=15，即二进制数00001111，左移2位得00111100，即十进制数60。
3 << 2，则是将数字3左移2位。即00000011----->00001100(12);
2 << 1：相当于22。
99 << 1: 相当于 992 。
99 << 2：相当于 99*pow(2,2)。
999 << i：相当于999 * pow(2,i)。
整数 << i：相当于将这个整数化为二进制整数，并在这个数的末尾加上 i 个0。
cout << (2 << 1) << endl; //输出为 4
cout << (99 << 1) << endl; //输出为 198
cout << (99 << 2) << endl; // 396
cout << (999 << 3) << endl; // 7992
cout << (1000 << 4) << endl; // 16000
数字1 << 左移：
1 << i = pow(2,i)
2 << i = pow(2,i) * 2
3 << i = pow(2,i) * 3
x << i = pow(2,i) * x
cout << (1 << 0) << endl; // 1
cout << (1 << 1) << endl; // 2
cout << (1 << 2) << endl; // 4
cout << (1 << 3) << endl; // 8
cout << (1 << 4) << endl; // 16
二、逻辑驱动器插拔产生的掩码 dbv.dbcv_unitmask 进行分析的相关代码
1、设备发生改变的消息 WM_DEVICECHANGE
Windows 在设备发生的情况下，如可插拔设备 U盘、移动硬盘、USB串口的插入和弹出，光盘插入和弹出，会有相应的响应，在这里对于编程的识别进行探讨：
Windows 定义了一些控制代码和指令，当添加新设备或介质（如 CD 或 DVD）以及删除现有设备或介质时，Windows 会给所有顶级窗口发送一组默认设备改变的消息 WM_DEVICECHANGE ，在微软官方文档中有具体描述：
检测介质插入或删除
每个 WM_DEVICECHANGE 消息都有描述更改的关联事件，以及提供有关更改的详细信息的结构。 该结构包含与事件无关的标头 DEV_BROADCAST_HDR，后跟与事件相关的成员。 与事件相关的成员描述应用事件的设备。 若要使用此结构，应用程序必须首先确定事件类型和设备类型。 然后，它们可以使用正确的结构执行适当的操作。
当用户将新的 CD 或 DVD 插入驱动器时，应用程序会收到 WM_DEVICECHANGE 消息和 DBT_DEVICEARRIVAL 事件。 应用程序必须检查事件，以确保到达的设备的类型是卷（dbch_devicetype 成员是 DBT_DEVTYP_VOLUME），并且更换会影响介质（dbcv_flags 成员是 DBTF_MEDIA）。
当用户从驱动器中删除 CD 或 DVD 时，应用程序会收到 WM_DEVICECHANGE 消息和 DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE 事件。 同样，应用程序必须检查事件，以确保要删除的设备是卷，并且更换会影响介质。
A、微软官方 VC++ 代码：
//C++
#include <windows.h>
#include <dbt.h>
#include <strsafe.h>
#pragma comment(lib, "user32.lib" )void Main_OnDeviceChange( HWND hwnd, WPARAM wParam, LPARAM lParam );
char FirstDriveFromMask( ULONG unitmask ); //prototype/*------------------------------------------------------------------Main_OnDeviceChange( hwnd, wParam, lParam )描述：处理发送到应用程序顶级窗口的 WM_DEVICECHANGE 消息。
--------------------------------------------------------------------*/void Main_OnDeviceChange( HWND hwnd, WPARAM wParam, LPARAM lParam ){PDEV_BROADCAST_HDR lpdb = (PDEV_BROADCAST_HDR)lParam;TCHAR szMsg[80];switch(wParam ){case DBT_DEVICEARRIVAL:// 检查驱动器中是否插入了CD或DVD。if (lpdb -> dbch_devicetype == DBT_DEVTYP_VOLUME)//驱动类型为逻辑卷{PDEV_BROADCAST_VOLUME lpdbv = (PDEV_BROADCAST_VOLUME)lpdb;if (lpdbv -> dbcv_flags & DBTF_MEDIA){StringCchPrintf( szMsg, sizeof(szMsg)/sizeof(szMsg[0]), TEXT("驱动器 %c :介质已插入。\n"), FirstDriveFromMask(lpdbv ->dbcv_unitmask) );MessageBox( hwnd, szMsg, TEXT("WM_DEVICECHANGE"), MB_OK );}}break;case DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE:// 检查是否已从驱动器中弹出CD或DVD。if (lpdb -> dbch_devicetype == DBT_DEVTYP_VOLUME)//驱动类型为逻辑卷{PDEV_BROADCAST_VOLUME lpdbv = (PDEV_BROADCAST_VOLUME)lpdb;if (lpdbv -> dbcv_flags & DBTF_MEDIA){StringCchPrintf( szMsg, sizeof(szMsg)/sizeof(szMsg[0]), TEXT("驱动器 %c: 介质已弹出。\n" ),FirstDriveFromMask(lpdbv ->dbcv_unitmask) );MessageBox( hwnd, szMsg, TEXT("WM_DEVICECHANGE" ), MB_OK );}}break;default:/*由于其他设备或原因，处理其他 WM_DEVICECHANGE 通知。*/ ;}
}/*------------------------------------------------------------------FirstDriveFromMask( unitmask )
描述
从驱动器号掩码中查找第一个有效的驱动器号。
掩码的格式必须为 bit 0=A、bit 1=B、bit 2=C，依此类推。
当相应的位设置为1时，将定义有效的驱动器号。
返回找到的第一个驱动器号。
--------------------------------------------------------------------*/char FirstDriveFromMask( ULONG unitmask ){char i;for (i = 0; i < 26; ++i){if (unitmask & 0x1)break;unitmask = unitmask >> 1;}return( i + 'A' );
}
B、驱动器号与设备掩码 dbcv_unitmask 的关系
从上面C++代码上可以看到对于位操作的右移指令 >>，从中可以看到驱动器掩码与驱动器号的对应关系：
| 驱动器号 | 字母值 | unitmask | unitmask | unitmask |
|---|---|---|---|---|
| 卷号字母 | 10进制数 | 16进制数 | 10进制数 | 二进制数 |
| A | 65 | 1 | 1=2^0 | 10^00 =0000000000000001 |
| B | 66 | 2 | 2=2^1 | 10^01 =0000000000000010 |
| C | 67 | 4 | 4=2^2 | 10^02 =0000000000000100 |
| D | 68 | 8 | 8=2^3 | 10^03 =0000000000001000 |
| E | 69 | 10 | 16=2^4 | 10^04 =0000000000010000 |
| F | 70 | 20 | 32=2^5 | 10^05 =0000000000100000 |
| G | 71 | 40 | 64=2^6 | 10^06 =0000000001000000 |
| H | 72 | 80 | 128=2^7 | 10^07 =0000000010000000 |
| I | 73 | 100 | 256=2^8 | 10^08 =0000000100000000 |
| J | 74 | 200 | 512=2^9 | 10^09 =0000001000000000 |
| K | 75 | 400 | 1024=2^10 | 10^10 =000001000000000 |
| L | 76 | 800 | 2048=2^11 | 10^11 =000010000000000 |
| M | 77 | 1000 | 4096=2^12 | 10^12 =000100000000000 |
| N | 78 | 2000 | 8096=2^13 | 10^13 =001000000000000 |
| O | 79 | 4000 | 16384=2^14 | 10^14 =010000000000000 |
| P | 80 | 8000 | 32768=2^15 | 10^15 =100000000000000 |
| Q | 以此类推 |
从上表对应关系可以看出，对于驱动器号 A 盘的 unitmask 值，不能再执行右位移>>操作。
在对移动U盘和移动硬盘编写的识别程序中，参照应用微软以上 C++ 代码迁移到 C# 中，可以发现只有一个分区的移动U盘和移动硬盘完全没有问题。但对于移动U盘和移动硬盘有多个分区时，程序就无法完整识别（Windows 11），unitmask 值会随着设备插入出现 2 个值，第一个值对应多分区的第一个盘符值，第二个值就无法用微软提供的程序算法解释了。通过对多分区移动盘的识别发现，如果移动盘符是 H、I、J、K 四个盘，系统给出了 2 个 unitmask 值，第一个值对应的第一个 H 盘，第二个值比对应的最后一个盘符 K 大，取整后就是 K 盘。
当设备被插入/拔出的时候，WINDOWS会向每个窗体发送WM_DEVICECHANGE 消息，当消息的wParam 值等于 DBT_DEVICEARRIVAL 时，表示Media设备被插入并且已经可用；如果wParam值等于DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE，表示Media设备已经被移出。
它们的lParam都指向一个 DEV_BROADCAST_HDR结构体，其原形如下：
//C++
typedef struct _DEV_BROADCAST_HDR
{DWORD dbch_size;DWORD dbch_devicetype;DWORD dbch_reserved;
} DEV_BROADCAST_HDR, *PDEV_BROADCAST_HDR;
这个结构体仅仅是一个“头”（HDR），其后还有附加数据，dbch_size表示结构体实例的字节数，当其中的dbch_devicetype字段值等于DBT_DEVTYP_VOLUME时，表示当前设备是逻辑驱动器，且lParam实际上指向的应该是DEV_BROADCAST_VOLUME 结构体实例，DEV_BROADCAST_VOLUME 结构体原形如下：
//C++
typedef struct _DEV_BROADCAST_VOLUME
{DWORD dbcv_size;DWORD dbcv_devicetype;DWORD dbcv_reserved;DWORD dbcv_unitmask;WORD dbcv_flags;
} DEV_BROADCAST_VOLUME, *PDEV_BROADCAST_VOLUME;
其中dbcv_unitmask 字段表示当前改变的驱动器掩码，第一位表示驱动器号A，第二位表示驱动器号B，第三位表示驱动器号C，以此类推…… dbcv_flags 表示驱动器的类别，如果等于1，则是光盘驱动器；如果是2，则是网络驱动器；如果是硬盘、U盘则都等于0
所以，我只需要在程序中捕捉WM_DEVICECHANGE 消息，然后根据具体情况去处理即可。
2、设备状态发生改变 WM_DEVICECHANGE 的改进 C# 代码：
//C# 响应消息声明
public const int WM_DEVICECHANGE = 0x219;//U盘插入后，OS的底层会自动检测到，然后向应用程序发送“硬件设备状态改变“的消息
public const int DBT_DEVICEARRIVAL = 0x8000; //就是用来表示U盘可用的。一个设备或媒体已被插入一块，现在可用。
public const int DBT_DEVICEQUERYREMOVE = 0x8001; //审批要求删除一个设备或媒体作品。任何应用程序也不能否认这一要求，并取消删除。
public const int DBT_DEVICEQUERYREMOVEFAILED = 0x8002; //请求删除一个设备或媒体片已被取消。
public const int DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE = 0x8004; //一个设备或媒体片已被删除。
public const int DBT_DEVICEREMOVEPENDING = 0x8003; //一个设备或媒体一块即将被删除。不能否认的。
//C#
public static List<char> Volumes = new List<char>();protected override void DefWndProc(ref Message m){if (m.Msg == WM_DEVICECHANGE)//设备发生改变{int wp = m.WParam.ToInt32();//存储设备插/拔/弹if (wp == DBT_DEVICEARRIVAL || wp == DBT_DEVICEQUERYREMOVE || wp == DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE || wp == DBT_DEVICEREMOVEPENDING) {DEV_BROADCAST_HDR dbhdr = (DEV_BROADCAST_HDR)Marshal.PtrToStructure(m.LParam, typeof(DEV_BROADCAST_HDR));if (dbhdr.dbch_devicetype == 2)//驱动类型为DBT_DEVTYP_VOLUME 逻辑卷{DEV_BROADCAST_VOLUME dbv = (DEV_BROADCAST_VOLUME)Marshal.PtrToStructure(m.LParam, typeof(DEV_BROADCAST_VOLUME));if (dbv.dbcv_flags == 0)//驱动器标识硬盘和U盘{char[] volums = GetVolumes(dbv.dbcv_unitmask);int len = volums.Length;int start = (int)volums[0];int end = (int)volums[len - 1];for (int i = start; i <= end; i++){string disk =((char)i).ToString() + ":";if(wp == DBT_DEVICEARRIVAL) //存储设备插入{//插入设备后的操作}else if (wp == DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE) //存储设备拔/弹出{//拔出设备后的操作}} }} else if (dbhdr.dbch_devicetype == 3)//DBT_DEVTYP_PORT=0x00000003 设备 (串行或并行) {//响应串口并口设备操作} } } base.DefWndProc(ref m); } /// <summary>根据驱动器掩码返回驱动器号数组</summary>/// <param name="Mask">驱动器掩码</param>/// <returns>返回驱动器号数组</returns>public static char[] GetVolumes(UInt32 Mask){for (int i = 0; i < 32; i++){//uint p = (uint)Math.Pow(2, i);//原参考代码uint p = (uint)Math.Floor(Math.Log(Mask, 2));//算出驱动器掩码 dbcv_unitmask 以2为底的指数，再取整加A的数值就是盘符。//if ((p | Mask) == p)//原参考代码if (i == p){Volumes.Add((char)('A' + i));}}return Volumes.ToArray();}
移动 U盘的驱动类型是 Removable Media，
移动硬盘的驱动类型是 External hard disk media，
本地硬盘的驱动类型是 Fixed hard disk media。
在对以下 C# 代码进行测试，插入后的多分区移动磁盘可以识别盘符，是对系统所有磁盘进行判断，不能对插入、拔出进行响应。
//C#/// <summary>获取U盘和可移动硬盘盘符名称</summary>/// <returns></returns>public static List<string> GetDVN(){List<string> lstdisk = new List<string>();ManagementClass mgtcls = new ManagementClass("Win32_DiskDrive");var disks = mgtcls.GetInstances();foreach (ManagementObject mo in disks){if (mo.Properties["mediatype"].Value == null || mo.Properties["mediatype"].Value.ToString() == "External hard disk media" || mo.Properties["mediatype"].Value.ToString() == "Removable Media"){foreach (ManagementObject diskpartition in mo.GetRelated("win32_diskpartition")){foreach (ManagementObject disk in diskpartition.GetRelated("win32_logicaldisk")){lstdisk.Add(disk.Properties["name"].Value.ToString());}}// continue;}}return lstdisk;}
综合上述代码总结，可以对设备发生变化时进行的相应的程序操作。
