# C#でWindows APIを呼び出す：P/Invokeの基本と例

## 目次
1. はじめに
2. P/Invokeとは？
3. P/Invokeを使用する際の基本手法
4. Windows APIの呼び出し例
   1. ユーザーインターフェース関連のAPI
   2. システム情報関連のAPI
5. P/Invokeを使用するときの注意点
6. まとめ

## 1. はじめに

C#は強力な言語ですが、時にはWindows APIに直接アクセスして、より低レベルなシステム操作を行いたい場合があります。P/Invoke（Platform Invocation Services）は、C#からWindows APIを呼び出すための方法を提供します。この記事では、P/Invokeの基本と実際のコード例を通してその使い方を学びます。

## 2. P/Invokeとは？

P/Invoke（Platform Invocation Services）は、.NET Frameworkや.NET Coreから、ネイティブなWindows API関数を呼び出すことを可能にする仕組みです。P/Invokeを用いることで、C/C++で書かれたDLL内の関数をC#から利用できます。

## 3. P/Invokeを使用する際の基本手法

P/Invokeを利用する際の基本ステップは以下の通りです：

1. `DllImport`属性を使って、呼び出したいWindows APIを定義します。
2. 外部関数をC#メソッドとして宣言します。
3. 必要に応じて、適切なデータ型を使用し、マネージドとアンマネージド間のデータ変換を行います。

例として、`user32.dll`に存在する`MessageBox`関数を呼び出す方法を示します。

![img](/mosaic-code.jpg)

## 4. Windows APIの呼び出し例

### 4-1. ユーザーインターフェース関連のAPI

ユーザーインターフェース関連のAPIには、ウィンドウ管理やメッセージ送信などが含まれます。以下にウィンドウタイトルを取得する例を示します。

![img](/mosaic-code.jpg)

### 4-2. システム情報関連のAPI

システム情報を取得するには、`kernel32.dll`のAPIを利用します。以下は、システムのメモリ状態を取得する例です。

![img](/mosaic-code.jpg)

## 5. P/Invokeを使用するときの注意点

P/Invokeを利用する際には、いくつかの注意点があります。

- **データ型のマッピング**：マネージドとアンマネージドの間で適切なデータ型を選ぶ必要があります。`IntPtr`や`StringBuilder`などの型がよく使われます。
- **エラー処理**：API呼び出しが失敗した場合のエラー処理を適切に行う必要があります。`SetLastError`属性を利用し、`Marshal.GetLastWin32Error()`を使うことで、詳細なエラー情報を取得できます。
- **リソース管理**：呼び出したAPIがリソースを使用する場合、そのリソースを適切に管理・解放することを心がける必要があります。

## 6. まとめ

本記事では、C#からWindows APIを呼び出すためのP/Invokeの基本的な利用方法について紹介しました。P/Invokeを使用することで、C#から低レベルのシステム機能にアクセスでき、より柔軟なプログラムを作成可能です。一方で、適切なデータ型の使用やエラー処理を行わないと、予期しない不具合が発生することがあります。P/Invokeを活用して、必要なシステム機能をうまく取り入れましょう。 [cv:issue_marketplace_engineer]

# C#でWindows APIを呼び出す：P/Invokeの基本と例

## 目次
1. はじめに
2. P/Invokeとは？
3. P/Invokeを使用する際の基本手法
4. Windows APIの呼び出し例
   1. ユーザーインターフェース関連のAPI
   2. システム情報関連のAPI
5. P/Invokeを使用するときの注意点
6. まとめ

## 1. はじめに

C#は強力な言語ですが、時にはWindows APIに直接アクセスして、より低レベルなシステム操作を行いたい場合があります。P/Invoke（Platform Invocation Services）は、C#からWindows APIを呼び出すための方法を提供します。この記事では、P/Invokeの基本と実際のコード例を通してその使い方を学びます。

## 2. P/Invokeとは？

P/Invoke（Platform Invocation Services）は、.NET Frameworkや.NET Coreから、ネイティブなWindows API関数を呼び出すことを可能にする仕組みです。P/Invokeを用いることで、C/C++で書かれたDLL内の関数をC#から利用できます。

## 3. P/Invokeを使用する際の基本手法

P/Invokeを利用する際の基本ステップは以下の通りです：

1. `DllImport`属性を使って、呼び出したいWindows APIを定義します。
2. 外部関数をC#メソッドとして宣言します。
3. 必要に応じて、適切なデータ型を使用し、マネージドとアンマネージド間のデータ変換を行います。

例として、`user32.dll`に存在する`MessageBox`関数を呼び出す方法を示します。

```csharp
using System;
using System.Runtime.InteropServices;

class Program
{
    // user32.dllのMessageBox関数をインポート
    [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto)]
    public static extern int MessageBox(IntPtr hWnd, String text, String caption, uint type);

    static void Main()
    {
        // MessageBox関数を呼び出し
        MessageBox(IntPtr.Zero, "Hello, Windows API!", "P/Invoke Example", 0);
    }
}
```

## 4. Windows APIの呼び出し例

### 4-1. ユーザーインターフェース関連のAPI

ユーザーインターフェース関連のAPIには、ウィンドウ管理やメッセージ送信などが含まれます。以下にウィンドウタイトルを取得する例を示します。

```csharp
[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
static extern int GetWindowText(IntPtr hWnd, StringBuilder lpString, int nMaxCount);

[DllImport("user32.dll", SetLastError = true)]
static extern IntPtr GetForegroundWindow();

static void GetActiveWindowTitle()
{
    const int MAX_TITLE_LENGTH = 256;
    StringBuilder sb = new StringBuilder(MAX_TITLE_LENGTH);
    IntPtr hWnd = GetForegroundWindow();

    if (GetWindowText(hWnd, sb, MAX_TITLE_LENGTH) > 0)
    {
        Console.WriteLine(sb.ToString());
    }
}

```

### 4-2. システム情報関連のAPI

システム情報を取得するには、`kernel32.dll`のAPIを利用します。以下は、システムのメモリ状態を取得する例です。

```csharp
[DllImport("kernel32.dll")]
[return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
static extern bool GlobalMemoryStatusEx(ref MEMORYSTATUSEX lpBuffer);

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Auto)]
public struct MEMORYSTATUSEX
{
    public uint dwLength;
    public uint dwMemoryLoad;
    public ulong ullTotalPhys;
    public ulong ullAvailPhys;
    public ulong ullTotalPageFile;
    public ulong ullAvailPageFile;
    public ulong ullTotalVirtual;
    public ulong ullAvailVirtual;
    public ulong ullAvailExtendedVirtual;
    public MEMORYSTATUSEX()
    {
        dwLength = (uint)Marshal.SizeOf(typeof(MEMORYSTATUSEX));
        dwMemoryLoad = 0;
        ullTotalPhys = 0;
…
    }
}

static void GetSystemMemoryInfo()
{
    MEMORYSTATUSEX memStatus = new MEMORYSTATUSEX();

    if (GlobalMemoryStatusEx(ref memStatus))
    {
        Console.WriteLine($"Memory in use: {memStatus.dwMemoryLoad}%");
        Console.WriteLine($"Total physical memory: {memStatus.ullTotalPhys / (1024 * 1024)} MB");
        Console.WriteLine($"Available physical memory: {memStatus.ullAvailPhys / (1024 * 1024)} MB");
    }
}
```

## 5. P/Invokeを使用するときの注意点

P/Invokeを利用する際には、いくつかの注意点があります。

- **データ型のマッピング**：マネージドとアンマネージドの間で適切なデータ型を選ぶ必要があります。`IntPtr`や`StringBuilder`などの型がよく使われます。
- **エラー処理**：API呼び出しが失敗した場合のエラー処理を適切に行う必要があります。`SetLastError`属性を利用し、`Marshal.GetLastWin32Error()`を使うことで、詳細なエラー情報を取得できます。
- **リソース管理**：呼び出したAPIがリソースを使用する場合、そのリソースを適切に管理・解放することを心がける必要があります。

## 6. まとめ

本記事では、C#からWindows APIを呼び出すためのP/Invokeの基本的な利用方法について紹介しました。P/Invokeを使用することで、C#から低レベルのシステム機能にアクセスでき、より柔軟なプログラムを作成可能です。一方で、適切なデータ型の使用やエラー処理を行わないと、予期しない不具合が発生することがあります。P/Invokeを活用して、必要なシステム機能をうまく取り入れましょう。 

C#でWindows APIを呼び出す：P/Invokeの基本と例

目次

1. はじめに

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