由于 HID 句柄无效（Windows HID C++ API），HidD_* 函数全部失败

【问题标题】：HidD_* functions all fail due to an invalid HID handle (Windows HID C++ API)由于 HID 句柄无效（Windows HID C++ API），HidD_* 函数全部失败
【发布时间】：2021-08-27 16:46:35
【问题描述】：

我在从 C++ 桌面应用程序中的 Windows Precision 触摸板获取使用数据时遇到问题。我已经完成了以下工作：

  • 注册原始输入
  • 我正在接收包含原始数据的 WM_INPUT 消息
  • 我可以调用GetRawInputData() 来返回RAWINPUT 结构

我的下一步是尝试使用Hidpi.h 实用程序来确定我的触摸板支持哪些用途（HidP_GetCaps(), HidP_GetValueCaps(), etc...），然后获取它们的值。为了让事情顺利进行，我只是尝试打印 X、Y、提示开关、联系人 ID 和最大联系人计数）。

为了使用上述实用程序，我从文档中注意到我通常需要两件事：预解析数据 (PHIDP_PREPARSED_DATA) 和实际的输入或特征报告。

这就是事情开始出错的地方。我读过的所有内容都说我应该能够使用HidD_GetPreparsedData() 来获得第一项。我传递的 HID 设备句柄是 raw_data_buffer->header.hDevice，其中 raw_data_buffer 是我从 GetRawInputData() 填充的 PRAWINPUT 类型。不幸的是，这失败了。调用 GetLastError() 返回 ERROR_INVALID_HANDLE。我找不到任何解释...句柄不是 NULL 并且与我尝试读取的 HID 设备匹配。

我找到了另一种获取预解析数据的方法：

...
preparsed_data_buffer = (PHIDP_PREPARSED_DATA)malloc( pp_data_buf_sz );
GetRawInputDeviceInfo( raw_data_buffer->header.hDevice, RIDI_PREPARSEDDATA, preparsed_data_buffer, &pp_data_buf_sz );
...

据我所知，数据是正确的。然后我能够使用*_GetCaps() 和_*GetValueCaps() 来查看支持的用法。

11 Input Button Capabilites Found
Index:   0, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0042
Index:   1, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0047
Index:   2, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0042
Index:   3, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0047
Index:   4, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0042
Index:   5, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0047
Index:   6, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0042
Index:   7, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0047
Index:   8, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0042
Index:   9, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0047
Index:  10, IsRange: 0, UsagePage: 0X0009, Usage: 0X0001

17 Input Value Capabilites Found
Index:   0, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0051
Index:   1, IsRange: 0, UsagePage: 0X0001, Usage: 0X0030
Index:   2, IsRange: 0, UsagePage: 0X0001, Usage: 0X0031
Index:   3, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0051
Index:   4, IsRange: 0, UsagePage: 0X0001, Usage: 0X0030
Index:   5, IsRange: 0, UsagePage: 0X0001, Usage: 0X0031
Index:   6, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0051
Index:   7, IsRange: 0, UsagePage: 0X0001, Usage: 0X0030
Index:   8, IsRange: 0, UsagePage: 0X0001, Usage: 0X0031
Index:   9, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0051
Index:  10, IsRange: 0, UsagePage: 0X0001, Usage: 0X0030
Index:  11, IsRange: 0, UsagePage: 0X0001, Usage: 0X0031
Index:  12, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0051
Index:  13, IsRange: 0, UsagePage: 0X0001, Usage: 0X0030
Index:  14, IsRange: 0, UsagePage: 0X0001, Usage: 0X0031
Index:  15, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0056
Index:  16, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0054

3 Feature Value Capabilites Found
Index:   0, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0059
Index:   1, IsRange: 0, UsagePage: 0X000D, Usage: 0X0055
Index:   2, IsRange: 0, UsagePage: 0XFF00, Usage: 0X00C5

我找到了我所期望的一切。 X (x1/x30)、Y (x1/x31) 和 Contact ID (xD/x51) 应该在我的输入报告中，Tip Switch 是一个按钮，Max Contact Count (xD/x55) 应该在我的输入报告中功能价值报告。

接下来关注输入/特征报告，我遇到了最初的问题。 HidP_GetUsageValue() 的第 7 个参数是输入或功能报告的 PCHAR，但我不知道如何获取它们。 HidD_GetInputReport() 和 HidD_GetFeature() 都失败，出现我在尝试通过该 API 获取预解析数据时看到的相同的无效句柄错误。

在浏览了大概 10 个线程或示例后，我注意到有人使用他们的原始（未解析）数据来获取输入值：

HidP_GetUsageValue( HidP_Input, usages[ usage_idx ].page, 0, usages[ usage_idx ].usage, &val,
                    preparsed_data, (PCHAR)raw_data_buffer->data.hid.bRawData, hid_capabilities.InputReportByteLength );

这行得通。我可以从输入报告中获取 x、y 和联系人 ID……我猜是因为原始输入报告必须是原始数据的第一块。但是，我仍然无法使用 HidP_GetUsageValue( HidP_Feature... 获取功能报告，因为我不知道该报告在原始输入中的位置。

我花了 10 多个小时研究可能的原因和解决方法，但一无所获。出于我的应用程序的目的，我可能只使用输入报告值就可以逃脱，但肯定有我遗漏的东西。

6/14 更新： @RbMm @psmears 感谢您的 cmets。我没有意识到使用RIDI_DEVICENAME 从GetRawInputDeviceInfo() 返回的是为我的设备创建文件所需的符号路径。我不需要使用 SetupApi 或 cfgmgr32 来检查所有设备接口。不过，我仍然无法为我的设备创建文件。由于我可以在枚举所有设备接口时看到我正在寻找的路径，因此我决定通过为每个接口创建一个新文件来进行测试，以排除路径格式/编码问题。这是我的输出：

CM_Get_Device_Interface_List() found device #1.
Path: \\?\HID#VID_1FD2&PID_6103&MI_00&Col02#9&885ad2f&0&0001#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CrateFile() worked.

CM_Get_Device_Interface_List() found device #2.
Path: \\?\HID#VID_046D&PID_C077#6&b39df8e&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CreateFile() failed with error: 0x5

CM_Get_Device_Interface_List() found device #3.
Path: \\?\HID#VID_B404&PID_0101&MI_01&Col01#7&22822429&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CreateFile() failed with error: 0x20

CM_Get_Device_Interface_List() found device #4.
Path: \\?\HID#VID_B404&PID_0101&MI_01&Col02#7&22822429&0&0001#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CreateFile() failed with error: 0x20

CM_Get_Device_Interface_List() found device #5.
Path: \\?\HID#VID_1FD2&PID_6103&MI_01#9&20493974&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CrateFile() worked.

CM_Get_Device_Interface_List() found device #6.
Path: \\?\HID#VID_0424&PID_274C&MI_01#8&2d3dcce0&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CrateFile() worked.

CM_Get_Device_Interface_List() found device #7.
Path: \\?\HID#VID_B404&PID_0101&MI_01&Col03#7&22822429&0&0002#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}\KBD
CreateFile() failed with error: 0x5

CM_Get_Device_Interface_List() found device #8.
Path: \\?\HID#VID_B404&PID_0101&MI_00#7&3a45b06e&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}\KBD
CreateFile() failed with error: 0x5

CM_Get_Device_Interface_List() found device #9.
Path: \\?\HID#VID_1FD2&PID_6103&MI_00&Col01#9&885ad2f&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CreateFile() failed with error: 0x20

CM_Get_Device_Interface_List() found device #10.
Path: \\?\HID#VID_05AC&PID_0265&MI_00&Col01#8&7741f1a&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CrateFile() worked.

CM_Get_Device_Interface_List() found device #11.
Path: \\?\HID#VID_05AC&PID_0265&MI_00&Col02#8&7741f1a&0&0001#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CrateFile() worked.

CM_Get_Device_Interface_List() found device #12.
Path: \\?\HID#VID_05AC&PID_0265&MI_01&Col02#8&1f37ab5f&0&0001#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CrateFile() worked.

CM_Get_Device_Interface_List() found device #13.
Path: \\?\HID#VID_05AC&PID_0265&MI_01&Col03#8&1f37ab5f&0&0002#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CrateFile() worked.

CM_Get_Device_Interface_List() found device #14.
Path: \\?\HID#VID_05AC&PID_0265&MI_02#8&36fb37a4&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CrateFile() worked.

CM_Get_Device_Interface_List() found device #15.
Path: \\?\HID#VID_05AC&PID_0265&MI_03#8&1323f9e2&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
CrateFile() worked.

CM_Get_Device_Interface_List() found device #16.
Path: \\?\HID#VID_05AC&PID_0265&MI_01&Col01#8&1f37ab5f&0&0000#{4d1e55b2-f16f-11cf-88cb-001111000030}
THIS is the device we want a file handle for. Path matches what we expect.
CreateFile() failed with error: 0x20

我要连接的设备（此处为#16）是触摸板。最后几个接口与同一个 Apple Trackpad 设备相关联，为它们创建一个文件是可行的。错误“ERROR_FILE_NOT_FOUND (0x2)”对我来说没有任何意义。

这是我创建文件的方式：

file_handle = CreateFile( comp_hid_path, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL );

根据 OPEN_ALWAYS 的 MS 文档：“如果指定的文件不存在并且是可写位置的有效路径，则该函数将创建一个文件并将最后一个错误代码设置为零。”这意味着这不是一个有效的可写位置，但它肯定会在枚举我的接口时出现。

我是否无法将文件打开到设备，因为它只是使用 WM_INPUT 消息发送了原始输入？

【问题讨论】：

  • 我认为您可能需要使用CreateFile(device_path) 来获取句柄。不确定您的设备路径是什么。
  • @JimRhodes 我考虑过走这条路。我几乎认为我的句柄可能是正确的，但文件可能已关闭/锁定？
  • HidD_GetPreparsedData 需要文件句柄（它必须是打开和关闭的）。 raw_data_buffer->header.hDevice 不是文件句柄当然对 HidD_GetPreparsedData 无效
  • @RbMm 感谢您的捕获和以下示例！我最终尝试了以下directions 并且可以枚举我所有连接的设备。您知道我如何能够以编程方式确定是哪一个生成了我的 WM_INPUT 消息吗？例如，我不想获取每个隐藏文件句柄的预解析数据，并与我从 raw_data_buffer->header.hDevice 获得的数据进行比较...
  • @DannyLovell - 你需要在pRawInputDeviceList->hDevice 上调用GetRawInputDeviceInfoExW 和RIDI_DEVICENAME - 它返回字符串 - 接口名称 - 如果CM_Get_Device_Interface_ListW 返回的字符串与一个完全匹配（我认为使用CM_ api更简单当然更有效的比较 Setup api（内部调用 CM_ api）。示例 - stackoverflow.com/questions/67028399/…

标签： c++ c windows winapi hid


【解决方案1】：

“句柄”是一个非常通用的东西。我们可以将任何不透明的指针大小的值称为“句柄”。

HidD_GetPreparsedData 需要文件句柄。此句柄必须用CreateFileW 或NtOpenFile、NtCreateFile打开。并且一旦不再使用该句柄，则必须使用CloseHandle 或NtClose关闭。

RAWINPUTDEVICELIST 中的 hDevice 不是文件句柄。这是一些不透明的值，不需要关闭。 GetRawInputDeviceList 返回一个RAWINPUTDEVICELIST 的数组，并没有说需要关闭hDevice。

您可以通过调用CM_Get_Device_Interface_ListW 和GUID_DEVINTERFACE_HID 来列出系统中所有隐藏的接口。然后将返回的字符串传递给CreateFileW，这样就得到了一个有效的文件句柄，可以在调用HidD_GetPreparsedData时使用。

例如：

Enum(&GUID_DEVINTERFACE_HID);

// must be /RTCs-

volatile const UCHAR guz = 0;

void Enum(const GUID* InterfaceClassGuid)
{
    CONFIGRET cr;
    ULONG cb = 0, rcb;
    union {
        PVOID buf;
        PZZWSTR Buffer;
    };

    PVOID stack = alloca(guz);
    do 
    {
        cr = CM_Get_Device_Interface_List_SizeW(&rcb, const_cast<GUID*>(InterfaceClassGuid), 0, CM_GET_DEVICE_INTERFACE_LIST_PRESENT);

        if (cr != CR_SUCCESS)
        {
            break;
        }

        if (cb < (rcb *= sizeof(WCHAR)))
        {
            cb = RtlPointerToOffset(buf = alloca(rcb - cb), stack);
        }

        cr = CM_Get_Device_Interface_ListW(const_cast<GUID*>(InterfaceClassGuid), 
            0, Buffer, cb/sizeof(WCHAR), CM_GET_DEVICE_INTERFACE_LIST_PRESENT);

    } while (cr == CR_BUFFER_SMALL);

    if (cr == CR_SUCCESS)
    {
        while (*Buffer)
        {
            DumpInterface(Buffer);
            Buffer += wcslen(Buffer) + 1;
        }
    }
}

我对@9​​87654341@的实现：

void GetPropertyByDeviceID(PCSTR prefix, DEVINST dnDevInst)
{

    HANDLE hFile;
    IO_STATUS_BLOCK iosb;
    UNICODE_STRING ObjectName;
    OBJECT_ATTRIBUTES oa = { sizeof(oa), 0, &ObjectName, OBJ_CASE_INSENSITIVE };


    CONFIGRET status;

    ULONG cb = 0, rcb = 0x80;

    PVOID stack = alloca(guz);

    DEVPROPTYPE PropertyType;

    union {
        PVOID pv;
        PWSTR sz;
        PBYTE pb;
    };

    static struct  
    {
        CONST DEVPROPKEY *PropertyKey;
        PCWSTR PropertyName;
    } PropertyKeys[] = {
        { &DEVPKEY_Device_PDOName, L"PDOName"},
        { &DEVPKEY_Device_Parent, L"Parent"},
        { &DEVPKEY_Device_DriverVersion, L"DriverVersion"},
        { &DEVPKEY_Device_LocationInfo, L"LocationInfo"},
        { &DEVPKEY_Device_FirmwareVersion, L"FirmwareVersion"},
        { &DEVPKEY_Device_Model, L"Model"},
        { &DEVPKEY_NAME, L"NAME"},
        { &DEVPKEY_Device_InstanceId, L"DeviceID"}
    };

    do 
    {
        int n = RTL_NUMBER_OF(PropertyKeys);

        do 
        {
            CONST DEVPROPKEY *PropertyKey = PropertyKeys[--n].PropertyKey;

            do 
            {
                if (cb < rcb)
                {
                    rcb = cb = RtlPointerToOffset(pv = alloca(rcb - cb), stack);
                }

                status = CM_Get_DevNode_PropertyW(dnDevInst, PropertyKey, &PropertyType, pb, &rcb, 0);

                if (status == CR_SUCCESS)
                {
                    if (PropertyType == DEVPROP_TYPE_STRING)
                    {
                        DbgPrint("%s%S=[%S]\n", prefix, PropertyKeys[n].PropertyName, sz);

                        if (!n)
                        {
                            // DEVPKEY_Device_PDOName can use in NtOpenFile

                            RtlInitUnicodeString(&ObjectName, sz);

                            if (0 <= NtOpenFile(&hFile, FILE_READ_ATTRIBUTES|SYNCHRONIZE, &oa,
                                &iosb, FILE_SHARE_VALID_FLAGS, FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT))
                            {
                                NtClose(hFile);
                            }
                        }

                    }
                }

            } while (status == CR_BUFFER_SMALL);

        } while (n);

        if (!*--prefix) break;

    } while (CM_Get_Parent(&dnDevInst, dnDevInst, 0) == CR_SUCCESS);
}

void DumpInterface(PCWSTR InterfaceLink)
{
    DbgPrint("\r\n--------\r\n%S\r\n\r\n", InterfaceLink);

    DEVPROPTYPE PropertyType;

    union {
        PBYTE PropertyBuffer;
        PVOID buf;
        DEVINSTID_W pDeviceID;
        PWSTR PDOName;
    };

    ULONG cb = 0, rcb = 0x80;
    CONFIGRET cr;
    PVOID stack = alloca(guz);

    do 
    {
        if (cb < rcb)
        {
            cb = RtlPointerToOffset(buf = alloca(rcb - cb), stack);
        }

        cr = CM_Get_Device_Interface_PropertyW(InterfaceLink, &DEVPKEY_Device_InstanceId, 
            &PropertyType, PropertyBuffer, &(rcb = cb), 0);

    } while (cr == CR_BUFFER_SMALL);

    DEVINST dnDevInst;

    if (cr == CR_SUCCESS && 
        PropertyType == DEVPROP_TYPE_STRING && 
        CR_SUCCESS == CM_Locate_DevNodeW(&dnDevInst, pDeviceID, CM_LOCATE_DEVNODE_NORMAL ))
    {
        char prefix[64];
        memset(prefix, '\t', _countof(prefix));
        prefix[_countof(prefix) - 1] = 0;
        //DbgPrint("%S\n", pDeviceID);
        GetPropertyByDeviceID(prefix + _countof(prefix) - 1, dnDevInst);
    }
}

或者，如果我们有 RAWINPUTDEVICELIST 作为输入 - 我们可以使用 RIDI_DEVICENAME 获取设备接口名称。我们可以使用这个名字调用CreateFileW来获取设备的文件句柄。

ULONG GetRawInputDeviceInfoExW(_In_opt_ HANDLE hDevice, 
                               _In_ UINT uiCommand, 
                               _Inout_updates_bytes_to_opt_(*pcbSize, *pcbSize) LPVOID pData, 
                               _Inout_ PUINT pcbSize)
{
    switch (int i = GetRawInputDeviceInfoW(hDevice, uiCommand, pData, pcbSize))
    {
    case 0:
        return ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER;
    case 1:
        return ERROR_INVALID_NAME;
    default:
        if (0 > i)
        {
            return GetLastError();
        }
        *pcbSize = i;

        return NOERROR;
    }
}

void DemoRI()
{
    PRAWINPUTDEVICELIST pRawInputDeviceList = 0;
    UINT uiNumDevices = 0; 
    UINT cch, cchAllocated = 0;
    union {
        PVOID buf;
        PWSTR name;
    };

    buf = 0;

    while (0 <= (int)GetRawInputDeviceList(pRawInputDeviceList, &uiNumDevices, sizeof(RAWINPUTDEVICELIST)))
    {
        if (pRawInputDeviceList)
        {
            do 
            {
                HANDLE hDevice = pRawInputDeviceList->hDevice;

                ULONG dwError;
                while (ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER == (dwError = 
                    GetRawInputDeviceInfoExW(hDevice, RIDI_DEVICENAME, name, &(cch = cchAllocated))))
                {
                    if (cch > cchAllocated)
                    {
                        cchAllocated = RtlPointerToOffset(buf = alloca((cch - cchAllocated) * sizeof(WCHAR)), 
                            pRawInputDeviceList) / sizeof(WCHAR);
                    }
                    else
                    {
                        __debugbreak();
                    }
                }

                if (dwError == NOERROR)
                {
                    DbgPrint("[%p, %x %S]\n", hDevice, pRawInputDeviceList->dwType, name);
                }
                else
                {
                    DbgPrint("error = %u\n", dwError);
                }

            } while (pRawInputDeviceList++, --uiNumDevices);

            break;
        }
        pRawInputDeviceList = (PRAWINPUTDEVICELIST)alloca(uiNumDevices * sizeof(RAWINPUTDEVICELIST));
    }
}

【讨论】：

  • @psmears 感谢您指出 RIDI_DEVICENAME 的工作。我仍然遇到了无法为我需要的界面创建文件的障碍。几乎所有其他 HID 设备接口（包括与同一设备关联的其他接口）都可以工作。我已经用输出和更多细节更新了原始帖子。我会很感激任何想法！
  • @DannyLovell：这个答案不是我写的——我只是编辑它以修复一些错别字。希望用户 RbMm 可以进一步提供帮助！
【解决方案2】：

根据this microsoft sample，您可以使用BOOLEAN GetFeature (PHID_DEVICE HidDevice) 获取功能。并希望示例对您有用。

【讨论】：

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