简介
常用功能函数
在C++中创建WMI应用程序

简介

Windows Management Instrumentation

WMI全称Windows Management Instrumentation，是基于Windows的操作系统的数据管理和操作套件。用来获取系统硬件信息的Powershell命令wmic就是基于WMI的命令行工具，可以用如下命令获取相关硬件信息：

获取主板UUID

1
2
3

wmic csproduct get uuid
# UUID
# FFFFFFFF-FFFF-FFFF-FFFF-FFFFFFFFFFFF

获取处理器ID

1
2
3

wmic cpu get processorid
# ProcessorId
# BFEBFBFF000906EA

获取硬盘序列号

wmic diskdrive get SerialNumber
# SerialNumber
# WD-WCC6Y2DN901N
# 1835A1802479
# WXM1AB78PVK9
# 0025_385B_01B1_1C84.

更多关于wmic的用法可以参考：Using the WMI Command-Line Tools

这篇博客的主要内容是如何通过C++调用WMI的相关接口以获取系统信息。

常用功能函数

关于如何创建WMI调用接口见后续章节，这边提供几个常用的查询系统信息的函数。这里面用到的ClassKeys作为标识符，属于Windows系统中的操作系统类（Operating System Classes）的名称，可以在微软官网查到完整列表：Operating System Classes - Win32 apps | Microsoft Docs

查询主板UUID

该UUID来自SMBIOS（System Management BIOS），可以作为主板设备的通用唯一标识符。

bool getUUID(std::string* uuid)
{
	std::vector<std::string> keys;
	keys.push_back("UUID");

	std::vector<std::string> vals;

	if (0 != GetWMIClassKeys("Win32_ComputerSystemProduct", keys, &vals, nullptr)) return false;
	
	if (vals.size() == 1 && !vals[0].empty() && uuid != nullptr)
	{
		*uuid = vals[0];
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

对应的wmic指令：

1	wmic csproduct get uuid

获取处理器ID

bool getCPUID(std::string* cpuid)
{
	std::vector<std::string> keys;
	keys.push_back("ProcessorId");

	std::vector<std::string> vals;

	if (0 != GetWMIClassKeys("Win32_Processor", keys, &vals, nullptr)) return false;

	if (vals.size() == 1 && !vals[0].empty() && cpuid != nullptr)
	{
		*cpuid = vals[0];
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

对应的wmic指令：

1	wmic cpu get processorid

查询进程是否存在

bool findProcess(const std::string& processName)
{
	std::vector<std::string> keys;
	keys.push_back("Caption");
	std::vector<std::string> vals;

	if (0 != GetWMIClassKeys("Win32_Process", keys, &vals, nullptr)) return false;

	for (auto itr = vals.begin(); itr != vals.end(); itr++)
	{
		if (itr->compare(processName) == 0) return true;
	}
	return false;
}

对应的wmic指令：

1 2	# powershell wmic process get Caption \| find /i `"chrome.exe`"

1 2	# cmd wmic process get Caption \| find /i "chrome.exe"

命令行工具也可以用tasklist：

1 2	# cmd tasklist \| find /i "chrome.exe"

在C++中创建WMI应用程序

Creating a WMI Application Using C++

创建WMI应用程序的流程如以上教程所示，也可以在后面的实现代码查看一二。这边实现了一个通用的函数接口便于调用，主要功能为从WMI类中查询指定的字段属性。函数接口如下：

/// <summary>
/// 获取WMI类的成员属性值
/// </summary>
/// <param name="WMI_Class_Name">WMI类名</param>
/// <param name="Key_List">需要查询的键列表</param>
/// <param name="Value_List">得到的结果列表。按键的顺序交错排列</param>
/// <param name="Result">程序执行结果描述字符串</param>
/// <returns>返回值，0为成功，非0失败</returns>
int GetWMIClassKeys(const std::string& WMI_Class_Name, const std::vector<std::string>& Key_List, std::vector<std::string>* Value_List, std::string* Result);

该函数通过WMI_Class_Name指定要查询的WMI类名，完整类名参考：Win32 Provider；

通过Key_List指定要查询的属性列表，输出结果位于Value_List中，如果指定了多个键且查询结果包含多条数据，则Value_List根据Key_List的位置交错排列；

Result是输出结果指针，用来存放报错信息，允许为空指针，若程序执行顺利则不会有内容。

一个调用示例如下所示：

/*
* 获取系统进程列表
*/
std::vector<std::string> keys;
keys.push_back("Caption");
keys.push_back("CommandLine");
std::vector<std::string> vals;
if (0 != GetWMIClassKeys("Win32_Process", keys, &vals, nullptr)) return false;

函数的完整实现如下所示。

#include <vector>
#include <string>
#include <sstream>

#include <comdef.h>
#include <Wbemidl.h>

#pragma comment(lib, "wbemuuid.lib")

std::wstring s2ws(const std::string& s)
{
	int len;
	int slen = static_cast<int>(s.length()) + 1;
	len = MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, s.c_str(), slen, NULL, 0);
	wchar_t* buf = new wchar_t[len];
	MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, s.c_str(), slen, buf, len);
	std::wstring ws(buf);
	delete[] buf;
	return ws;
}

std::string ws2s(const std::wstring& ws)
{
	int len;
	int slen = static_cast<int>(ws.length()) + 1;
	len = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, ws.c_str(), slen, NULL, 0, NULL, NULL);
	char* buf = new char[len];
	WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, ws.c_str(), slen, buf, len, NULL, NULL);
	std::string s(buf);
	delete[] buf;
	return s;
}

int GetWMIClassKeys(const std::string& WMI_Class_Name, const std::vector<std::string>& Key_List, std::vector<std::string>* Value_List, std::string* Result)
{
	if (Value_List == nullptr)
	{
		if (Result != nullptr)
		{
			*Result = "结果列表指针为空";
		}
		return 1;
	}

	HRESULT hres;

	// Step 1: --------------------------------------------------
	// Initialize COM. ------------------------------------------
	// 初始化 COM -----------------------------------------------

	hres = CoInitializeEx(0, COINIT_MULTITHREADED);

	// 是否释放初始化。在该函数中初始化成功且设置安全等级成功后（默认情况），需要释放初始化
	// 如果初始化失败或者设置安全等级失败，则无需释放（说明在其他地方初始化过了，在这里不需要额外释放）
	bool bUnInit = true;
	if (FAILED(hres))
	{
		bUnInit = false;
		//if (Result != nullptr)
		//{
		//	std::stringstream ss;
		//	ss << "初始化COM失败，错误代码：0x"
		//		<< std::hex << hres << std::endl;
		//	*Result = ss.str();
		//}

		//return 1;                  // Program has failed.
	}

	// Step 2: --------------------------------------------------
	// Set general COM security levels --------------------------
	// 设置通用COM安全等级 --------------------------------------

	hres = CoInitializeSecurity(
		NULL,
		-1,                          // COM authentication
		NULL,                        // Authentication services
		NULL,                        // Reserved
		RPC_C_AUTHN_LEVEL_DEFAULT,   // Default authentication 
		RPC_C_IMP_LEVEL_IMPERSONATE, // Default Impersonation  
		NULL,                        // Authentication info
		EOAC_NONE,                   // Additional capabilities 
		NULL                         // Reserved
	);


	if (FAILED(hres))
	{
		bUnInit = false;
		//if (Result != nullptr)
		//{
		//	std::stringstream ss;
		//	ss << "设置安全级别失败，错误代码：0x"
		//		<< std::hex << hres << std::endl;
		//	*Result = ss.str();
		//}
		//CoUninitialize();
		//return 1;                    // Program has failed.
	}

	// Step 3: ---------------------------------------------------
	// Obtain the initial locator to WMI -------------------------
	// 获取 WMI 的初始定位器 -------------------------------------

	IWbemLocator* pLoc = NULL;

	hres = CoCreateInstance(
		CLSID_WbemLocator,
		0,
		CLSCTX_INPROC_SERVER,
		IID_IWbemLocator, (LPVOID*)&pLoc);

	if (FAILED(hres))
	{
		if (Result != nullptr)
		{
			std::stringstream ss;
			ss << "创建IWbemLocator对象失败，错误代码：0x"
				<< std::hex << hres << std::endl;
			*Result = ss.str();
		}
		if (bUnInit)
		{
			CoUninitialize();
		}
		return 1;                 // Program has failed.
	}

	// Step 4: -----------------------------------------------------
	// Connect to WMI through the IWbemLocator::ConnectServer method
	// 通过IWbemLocator::ConnectServer()方法连接到WMI --------------

	IWbemServices* pSvc = NULL;

	// Connect to the root\cimv2 namespace with
	// the current user and obtain pointer pSvc
	// to make IWbemServices calls.
	hres = pLoc->ConnectServer(
		_bstr_t(L"ROOT\\CIMV2"), // Object path of WMI namespace
		NULL,                    // User name. NULL = current user
		NULL,                    // User password. NULL = current
		0,                       // Locale. NULL indicates current
		NULL,                    // Security flags.
		0,                       // Authority (for example, Kerberos)
		0,                       // Context object 
		&pSvc                    // pointer to IWbemServices proxy
	);

	if (FAILED(hres))
	{
		if (Result != nullptr)
		{
			std::stringstream ss;
			ss << "连接WMI失败，错误代码：0x"
				<< std::hex << hres << std::endl;
			*Result = ss.str();
		}
		pLoc->Release();
		if (bUnInit)
		{
			CoUninitialize();
		}
		return 1;                // Program has failed.
	}

	// cout << "Connected to ROOT\\CIMV2 WMI namespace" << endl;


	// Step 5: --------------------------------------------------
	// Set security levels on the proxy -------------------------
	// 在代理商设置安全级别 -------------------------------------

	hres = CoSetProxyBlanket(
		pSvc,                        // Indicates the proxy to set
		RPC_C_AUTHN_WINNT,           // RPC_C_AUTHN_xxx
		RPC_C_AUTHZ_NONE,            // RPC_C_AUTHZ_xxx
		NULL,                        // Server principal name 
		RPC_C_AUTHN_LEVEL_CALL,      // RPC_C_AUTHN_LEVEL_xxx 
		RPC_C_IMP_LEVEL_IMPERSONATE, // RPC_C_IMP_LEVEL_xxx
		NULL,                        // client identity
		EOAC_NONE                    // proxy capabilities 
	);

	if (FAILED(hres))
	{
		if (Result != nullptr)
		{
			std::stringstream ss;
			ss << "CoSetProxyBlanket()无法设置代理安全等级，错误代码：0x"
				<< std::hex << hres << std::endl;
			*Result = ss.str();
		}
		pSvc->Release();
		pLoc->Release();
		if (bUnInit)
		{
			CoUninitialize();
		}
		return 1;               // Program has failed.
	}

	// Step 6: --------------------------------------------------
	// Use the IWbemServices pointer to make requests of WMI ----
	// 使用IWbemServices时针创建WMI请求 -------------------------

	// For example, get the name of the operating system
	IEnumWbemClassObject* pEnumerator = NULL;
	hres = pSvc->ExecQuery(
		bstr_t("WQL"),
		bstr_t((std::string("SELECT * FROM ") + WMI_Class_Name).c_str()),
		WBEM_FLAG_FORWARD_ONLY | WBEM_FLAG_RETURN_IMMEDIATELY,
		NULL,
		&pEnumerator);

	if (FAILED(hres))
	{
		if (Result != nullptr)
		{
			std::stringstream ss;
			ss << "WQL查询失败，错误代码：0x"
				<< std::hex << hres << std::endl;
			*Result = ss.str();
		}
		pSvc->Release();
		pLoc->Release();
		if (bUnInit)
		{
			CoUninitialize();
		}
		return 1;               // Program has failed.
	}

	// Step 7: -------------------------------------------------
	// Get the data from the query in step 6 -------------------
	// 获取上一步的查询结果 ------------------------------------

	Value_List->clear();
	IWbemClassObject* pclsObj = NULL;
	ULONG uReturn = 0;

	// 循环针对WQL查询存在多个结果的情况，比如存在许多行的表
	// 或者某个类的查询结果有多条（如进程）
	// 查询结果根据键的顺序交错排列
	while (pEnumerator)
	{
		HRESULT hr = pEnumerator->Next(WBEM_INFINITE, 1,
			&pclsObj, &uReturn);

		if (0 == uReturn)
		{
			break;
		}

		for (auto itr = Key_List.begin(); itr != Key_List.end(); itr++)
		{
			VARIANT vtProp;

			// Get the value of the Name property
			//hr = pclsObj->Get(L"UUID", 0, &vtProp, 0, 0);
			hr = pclsObj->Get(s2ws(*itr).c_str(), 0, &vtProp, 0, 0);
			if (FAILED(hr))
			{
				Value_List->push_back("");
			}
			else
			{
				if (vtProp.vt == 3)
				{
					Value_List->push_back(std::to_string(vtProp.lVal));
				}
				else  // if (vtProp.vt == 8)
				{
					Value_List->push_back(ws2s(vtProp.bstrVal));
				}
			}
			VariantClear(&vtProp);
		}
		pclsObj->Release();
	}

	// Cleanup
	// ========

	pSvc->Release();
	pLoc->Release();
	pEnumerator->Release();
	if (bUnInit)
	{
		CoUninitialize();
	}

	return 0;
}

03的开发日志

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常用功能函数

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