C++程序中使用Windows系统Native Wifi API的基本教程

Windows应用想要实现连接wifi，监听wifi信号，断开连接等功能，用NativeWifi API是个不错的选择。

打开MSDN,搜索NativeWifi Api，找到Native Wifi页。在这里。

信息量很大，如果像我着急实现上述功能，看海量的文档有些来不及。如果直接给我例子，在运行中调试，阅读代码，效率会更高。
但是，我并没有成功。首先，Sample在SDK中，参见这里。我下载几次都失败了，最后放弃这条路。后来同事给了我一份Sample，我不敢确定是否就是这个，但是代码写的也是很晦涩。我的初衷是简单的使用这些API的例子。

看来还是自己动手吧。看相关API，如果不懂，就找有经验人的例子。

几经周折，终于实现我的需求。让我慢慢道来。
1.获得可用AP列表
参见WlanGetAvailableNetworkList的官方文档，下面有例子。

DWORD WINAPI WlanGetAvailableNetworkList(
 _In_  HANDLE hClientHandle,
 _In_  const GUID *pInterfaceGuid,
 _In_  DWORD dwFlags,
 _Reserved_ PVOID pReserved,
 _Out_  PWLAN_AVAILABLE_NETWORK_LIST *ppAvailableNetworkList
);

由可用列表便可以找到当前哪个AP正在连接，并显示信号强度。
2.监听当前连接
在获得可用AP列表的基础上，遍历当前AP，看谁正在连接，并取得它的信号。代码片段如下：

bool isConnect = false;
int numberOfItems = pWLAN_AVAILABLE_NETWORK_LIST->dwNumberOfItems;
  for(int i = 0; i <= numberOfItems; i++)
  {
   WLAN_AVAILABLE_NETWORK wlanAN = pWLAN_AVAILABLE_NETWORK_LIST->Network[i];
   if(wlanAN.dwFlags & WLAN_AVAILABLE_NETWORK_CONNECTED)
   {
    Wprintf(WLAN signal is %s:%d\n", wlanAN.strProfileName, wlanAN.wlanSignalQuality);
    isConnect = true;
   }
  }
  if(!isConnect){
 wprintf("Wifi is disconnected!\n");}

3.断开连接
如果wifi处于连接状态，将其断开。WlanDisconnect还是容易使用的。原型如下：

DWORD WINAPI WlanDisconnect(
 _In_  HANDLE hClientHandle,
 _In_  const GUID *pInterfaceGuid,
 _Reserved_ PVOID pReserved
);

代码演示在后面。
4.连接一个有profile的AP（已保存过密码）
这是本文的重点。
虽然连接函数WlanConnect原型很简单：

DWORD WINAPI WlanConnect(
 _In_  HANDLE hClientHandle,
 _In_  const GUID *pInterfaceGuid,
 _In_  const PWLAN_CONNECTION_PARAMETERS pConnectionParameters,
 _Reserved_ PVOID pReserved
);

但参数PWLAN_CONNECTION_PARAMETERS却是很复杂，只要有一个配错，连接就会失败。
还好我的需求还是蛮简单的，只要连接已有的profile的AP。那么我的工作就会有针对性的开展。挫折了好多天，每次都连接失败，原因是ERROR_INVALID_PARAMETER。
就在今天，我终于成功了。真是会者不难，难者不会啊。
看看连接参数的结构体：

typedef struct _WLAN_CONNECTION_PARAMETERS {
 WLAN_CONNECTION_MODE wlanConnectionMode;
 LPCWSTR    strProfile;
 PDOT11_SSID   pDot11Ssid;
 PDOT11_BSSID_LIST pDesiredBssidList;
 DOT11_BSS_TYPE  dot11BssType;
 DWORD    dwFlags;
} WLAN_CONNECTION_PARAMETERS, *PWLAN_CONNECTION_PARAMETERS;

为了实现我的要求，可以这样赋值：
wlanConnectionMode这里设成wlan_connection_mode_profile；
strProfile写上你要连接ap的名称（通常是profile名称）；
pDot11Ssid用不上，设置NULL；
pDesiredBssidList同样置成NULL；
dot11BssType我给设成dot11_BSS_type_infrastructure（基础设施？）；
dwFlags设置为WLAN_CONNECTION_HIDDEN_NETWORK。
确实是工作了，strProfile如何获取呢？参见监听连接信号中对可用AP列表中第一个profile的获取。
完整代码如下：

//
#include "stdafx.h"
#include <windows.h>
#include <wlanapi.h>
#include <objbase.h>
#include <wtypes.h>
#include <string>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 

// Need to link with Wlanapi.lib and Ole32.lib
#pragma comment(lib, "wlanapi.lib")
#pragma comment(lib, "ole32.lib") 

using namespace std; 

int listenStatus()
{
 HANDLE hClient = NULL;
 DWORD dwMaxClient = 2;
 DWORD dwCurVersion = 0;
 DWORD dwResult = 0;
 DWORD dwRetVal = 0;
 int iRet = 0; 

 WCHAR GuidString[39] = {0};
 //Listen the status of the AP you connected.
 while(1){
  Sleep(5000);
  PWLAN_INTERFACE_INFO_LIST pIfList = NULL;//I think wlan interface means network card
  PWLAN_INTERFACE_INFO pIfInfo = NULL; 

  DWORD dwFlags = 0;   

  dwResult = WlanOpenHandle(dwMaxClient, NULL, &dwCurVersion, &hClient);
  if (dwResult != ERROR_SUCCESS) {
   wprintf(L"WlanOpenHandle failed with error: %u\n", dwResult);
   return 1;
  } 

  dwResult = WlanEnumInterfaces(hClient, NULL, &pIfList);
  if (dwResult != ERROR_SUCCESS) {
   wprintf(L"WlanEnumInterfaces failed with error: %u\n", dwResult);
   return 1;
  } else { 

   wprintf(L"WLAN_INTERFACE_INFO_LIST for this system\n"); 

   wprintf(L"Num Entries: %lu\n", pIfList->dwNumberOfItems);
   wprintf(L"Current Index: %lu\n\n", pIfList->dwIndex);
   int i;
   for (i = 0; i < (int) pIfList->dwNumberOfItems; i++) {
    pIfInfo = (WLAN_INTERFACE_INFO *) &pIfList->InterfaceInfo[i];
    wprintf(L" Interface Index[%u]:\t %lu\n", i, i);
    iRet = StringFromGUID2(pIfInfo->InterfaceGuid, (LPOLESTR) &GuidString,
     sizeof(GuidString)/sizeof(*GuidString)); 

    if (iRet == 0)
     wprintf(L"StringFromGUID2 failed\n");
    else {
     wprintf(L" InterfaceGUID[%d]: %ws\n",i, GuidString);
    }
    wprintf(L" Interface Description[%d]: %ws", i,
     pIfInfo->strInterfaceDescription);
    wprintf(L"\n"); 

    wprintf(L" Interface State[%d]:\t ", i);
    switch (pIfInfo->isState) {
    case wlan_interface_state_not_ready:
     wprintf(L"Not ready\n");
     break;
    case wlan_interface_state_connected:
     wprintf(L"Connected\n");
     break;
    case wlan_interface_state_ad_hoc_network_formed:
     wprintf(L"First node in a ad hoc network\n");
     break;
    case wlan_interface_state_disconnecting:
     wprintf(L"Disconnecting\n");
     break;
    case wlan_interface_state_disconnected:
     wprintf(L"Not connected\n");
     break;
    case wlan_interface_state_associating:
     wprintf(L"Attempting to associate with a network\n");
     break;
    case wlan_interface_state_discovering:
     wprintf(L"Auto configuration is discovering settings for the network\n");
     break;
    case wlan_interface_state_authenticating:
     wprintf(L"In process of authenticating\n");
     break;
    default:
     wprintf(L"Unknown state %ld\n", pIfInfo->isState);
     break;
    }
   }
  }
 }
} 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{ 

 HANDLE hClient = NULL;
 DWORD dwMaxClient = 2;
 DWORD dwCurVersion = 0;
 DWORD dwResult = 0;
 DWORD dwRetVal = 0;
 int iRet = 0;  

 /* variables used for WlanEnumInterfaces */ 

 PWLAN_INTERFACE_INFO_LIST pIfList = NULL;
 PWLAN_INTERFACE_INFO pIfInfo = NULL; 

 LPCWSTR pProfileName = NULL;
 LPWSTR pProfileXml = NULL;
 DWORD dwFlags = 0; 

 pProfileName = argv[1]; 

 wprintf(L"Information for profile: %ws\n\n", pProfileName); 

 dwResult = WlanOpenHandle(dwMaxClient, NULL, &dwCurVersion, &hClient);
 if (dwResult != ERROR_SUCCESS) {
  wprintf(L"WlanOpenHandle failed with error: %u\n", dwResult);
  return 1;
 } 

 dwResult = WlanEnumInterfaces(hClient, NULL, &pIfList);
 if (dwResult != ERROR_SUCCESS) {
  wprintf(L"WlanEnumInterfaces failed with error: %u\n", dwResult);
  return 1;
 } else {
  dwResult = WlanDisconnect(hClient, &pIfList->InterfaceInfo[0].InterfaceGuid,NULL);//DISCONNECT FIRST
  if(dwResult != ERROR_SUCCESS)
  {
   printf("WlanDisconnect failed with error: %u\n",dwResult);
   return -1;
  }
  PWLAN_AVAILABLE_NETWORK_LIST pWLAN_AVAILABLE_NETWORK_LIST = NULL;
  dwResult = WlanGetAvailableNetworkList(hClient, &pIfList->InterfaceInfo[0].InterfaceGuid,
    WLAN_AVAILABLE_NETWORK_INCLUDE_ALL_MANUAL_HIDDEN_PROFILES,
    NULL, &pWLAN_AVAILABLE_NETWORK_LIST);
  if (dwResult != ERROR_SUCCESS)
  {
   printf("WlanGetAvailableNetworkList failed with error: %u\n",dwResult);
   WlanFreeMemory(pWLAN_AVAILABLE_NETWORK_LIST);
   return -1;
  }
  WLAN_AVAILABLE_NETWORK wlanAN = pWLAN_AVAILABLE_NETWORK_LIST->Network[0];//PLEASE CHECK THIS YOURSELF
  if(pProfileName == NULL)
   pProfileName = wlanAN.strProfileName;
  WLAN_CONNECTION_PARAMETERS wlanConnPara;
  wlanConnPara.wlanConnectionMode =wlan_connection_mode_profile ; //YES,WE CONNECT AP VIA THE PROFILE
  wlanConnPara.strProfile =pProfileName;       // set the profile name
  wlanConnPara.pDot11Ssid = NULL;         // SET SSID NULL
  wlanConnPara.dot11BssType = dot11_BSS_type_infrastructure;  //dot11_BSS_type_any,I do not need it this time.
  wlanConnPara.pDesiredBssidList = NULL;       // the desired BSSID list is empty
  wlanConnPara.dwFlags = WLAN_CONNECTION_HIDDEN_NETWORK;   //it works on my WIN7\8 

  dwResult=WlanConnect(hClient,&pIfList->InterfaceInfo[0].InterfaceGuid,&wlanConnPara ,NULL);
  if (dwResult==ERROR_SUCCESS)
  {
   printf("WlanConnect success!\n");
  }
  else
  {
   printf("WlanConnect failed err is %d\n",dwResult);
  }
 } 

 listenStatus(); //LISTEN THE STATUS 

 if (pProfileXml != NULL) {
  WlanFreeMemory(pProfileXml);
  pProfileXml = NULL;
 } 

 if (pIfList != NULL) {
  WlanFreeMemory(pIfList);
  pIfList = NULL;
 }
 return dwRetVal;
}

5.打开网络设置界面
遇到以前没有连接过的AP，需要输入密码，那么，直接打开配置界面让用户自己来搞吧。

ShellExecute(
 NULL,
 L"open",
 L"shell:::{21EC2020-3AEA-1069-A2DD-08002B30309D}\\::{38a98528-6cbf-4ca9-8dc0-b1e1d10f7b1b}",
 NULL,
 NULL,
 SW_SHOWNORMAL);

6.RSSI
当屏幕上打印出“WlanConnect success!”的时候，别提多高兴了。
就像爱迪生试验灯丝一下，在无数次失败后，终于找到了一种材料可以胜任灯丝的工作。这种喜悦真的令人振奋，往日的阴霾和不爽终于一扫而光。
其实我也尝试过WlanGetProfile和WlanSetProfile，虽然有时结果是能够连上指定AP，但是函数返回结果却总是ERROR_INVALID_PARAMETER。
网上的例子，很多都是抄来抄去的，写的不明不白，虽然有过帮助，但是也有些误导。
今天自己成功的连接到指定AP了（用命令行运行我的例子，输入参数profile name），我一定要把它发表出来，让其他人有个参考。
我认为这是一件诚意的作品，在此也谢谢给过我帮助的朋友。
最后说一下获得的信号。标准信号RSSI是负值，而这里获得的信号都是正值（0~100），在有些需要RSSI的地方，我们需要转换一下：

if (pBssEntry->wlanSignalQuality == 0)
  iRSSI = -100;
 else if (pBssEntry->wlanSignalQuality == 100)
  iRSSI = -50;
 else
  iRSSI = -100 + (pBssEntry->wlanSignalQuality/2);  

 wprintf(L" Signal Quality[%u]:\t %u (RSSI: %i dBm)\n", j,
  pBssEntry->wlanSignalQuality, iRSSI);

7.Wifi on与wifi off
下面要说的是在软件层面控制无线网卡的开和关。
问题听起来简单，调查起来复杂，但解决起来却也简单。关键函数便是Native wifi api中的WlanSetInterface。其实这个API功能也是非
常强大的，我只用到其中控制wifi radio state的功能。官网文档在此。
函数原型：

DWORD WINAPI WlanSetInterface(
 _In_  HANDLE hClientHandle,
 _In_  const GUID *pInterfaceGuid,
 _In_  WLAN_INTF_OPCODE OpCode,
 _In_  DWORD dwDataSize,
 _In_  const PVOID pData,
 _Reserved_ PVOID pReserved
);

重点说一下三个参数：
（1） OpCode，指定要设置的参数。我们选择wlan_intf_opcode_radio_state
（2） DwDataSize，pData的size。传入时用sizeof得到。
（3） pData，radio state对应的data是WLAN_PHY_RADIO_STATE。
看看这个state结构体：

typedef struct _WLAN_PHY_RADIO_STATE {
 DWORD    dwPhyIndex;
 DOT11_RADIO_STATE dot11SoftwareRadioState;
 DOT11_RADIO_STATE dot11HardwareRadioState;
} WLAN_PHY_RADIO_STATE, *PWLAN_PHY_RADIO_STATE;

Index设为0.
State设置如下：

typedef enum _DOT11_RADIO_STATE {
 dot11_radio_state_unknown,
 dot11_radio_state_on,
 dot11_radio_state_off
} DOT11_RADIO_STATE, *PDOT11_RADIO_STATE;

与前几个API（比如wlanconnect）相比，这个函数的使用简单多了。全部源码如下：

// ManageWirelessNetwork.cpp : Defines the entry point for the console application.
// 

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <shellapi.h>
#include <wlanapi.h> 

// Need to link with shell32.lib
#pragma comment(lib, "shell32.lib")
#pragma comment(lib, "wlanapi.lib") 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
 DWORD dwResult = 0;
 DWORD dwMaxClient = 2;
 DWORD dwCurVersion = 0;
 HANDLE hClient = NULL;
 PWLAN_INTERFACE_INFO_LIST pIfList = NULL;
 PWLAN_INTERFACE_INFO pIfInfo = NULL; 

 dwResult = WlanOpenHandle(dwMaxClient, NULL, &dwCurVersion, &hClient);
 if (dwResult != ERROR_SUCCESS) {
  wprintf(L"WlanOpenHandle failed with error: %u\n", dwResult);
  return false;
 } 

 dwResult = WlanEnumInterfaces(hClient, NULL, &pIfList);
 if (dwResult != ERROR_SUCCESS) {
  wprintf(L"WlanEnumInterfaces failed with error: %u\n", dwResult);
  return false;
 } 

 WLAN_PHY_RADIO_STATE state;
 state.dwPhyIndex = 0;
 state.dot11SoftwareRadioState = dot11_radio_state_on;
 PVOID pData = &state; 

 dwResult = WlanSetInterface(hClient,&pIfList->InterfaceInfo[0].InterfaceGuid,
  wlan_intf_opcode_radio_state,sizeof(WLAN_PHY_RADIO_STATE),pData,NULL); 

 if(dwResult == ERROR_SUCCESS)
 {
  wprintf(L"set state success!\n");
 }
 else
 {
  wprintf(L"set state failed!err is %d\n",dwResult);
 } 

 return 0;
}

8.GOTO在释放资源时的作用
GOTO语句有着很臭的名声，我们的老师经常教导我们说，不要轻易使用它。
C++跳转语句有三个：goto、break和continue。它们只是工具，我觉得问题不能归咎于工具，问题在于人。
就像指针一样，goto这个无条件跳转语句力量还是很强大的，如果滥用，出现问题很难排查。
但有些时候goto确实是不二选择，例如我遇到的，在函数中有多个出口，而每个出口都遇到释放资源的时候，与其都把释放语句不厌其烦的写一遍，
不如一个goto语句来的干脆利落。
下面的例子取自上一篇Native Wifi API文章，由于我们的程序经常控制的wifi的on和off，必须注意释放资源。就拿WlanOpenHandle来说，
如果不注意对称WlanCloseHandler，程序几次运行后报错：ERROR_REMOTE_SESSION_LIMIT_EXCEEDED
官网解释为：Too many handles have been issued by the server.
所以我们会在每个API调用后，确认返回值，如果错误，程序将不再继续向下运行，return之前，我们必须释放资源。当出口很多时，我们要写很多同样的代码，
很烦躁，难读，代码急速膨胀。但使用goto后，问题便轻松了许多，请看简单例子：

// ManageWirelessNetwork.cpp : Defines the entry point for the console application.
// 

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <shellapi.h>
#include <wlanapi.h> 

// Need to link with shell32.lib
#pragma comment(lib, "shell32.lib")
#pragma comment(lib, "wlanapi.lib") 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
  DWORD dwResult = 0;
  DWORD dwMaxClient = 2;
  DWORD dwCurVersion = 0;
  HANDLE hClient = NULL;
  PWLAN_INTERFACE_INFO_LIST pIfList = NULL;
  PWLAN_INTERFACE_INFO pIfInfo = NULL; 

  dwResult = WlanOpenHandle(dwMaxClient, NULL, &dwCurVersion, &hClient);
  if (dwResult != ERROR_SUCCESS) {
    wprintf(L"WlanOpenHandle failed with error: %u\n", dwResult);
    return false;
  } 

  dwResult = WlanEnumInterfaces(hClient, NULL, &pIfList);
  if (dwResult != ERROR_SUCCESS) {
    wprintf(L"WlanEnumInterfaces failed with error: %u\n", dwResult);
    goto RELEASE_RESOURCE;
  } 

  WLAN_PHY_RADIO_STATE state;
  state.dwPhyIndex = 0;
  state.dot11SoftwareRadioState = dot11_radio_state_on;//off here too.
  PVOID pData = &state; 

  dwResult = WlanSetInterface(hClient,&pIfList->InterfaceInfo[0].InterfaceGuid,
    wlan_intf_opcode_radio_state,sizeof(WLAN_PHY_RADIO_STATE),pData,NULL); 

  if(dwResult == ERROR_SUCCESS)
  {
    wprintf(L"set state success!\n");
  }
  else
  {
    wprintf(L"set state failed!err is %d\n",dwResult);
  }
RELEASE_RESOURCE:
  if(hClient)
  {
    WlanCloseHandle(hClient,NULL);
    hClient = NULL;
  }
  if(pIfList)
  {
    WlanFreeMemory(pIfList);
    pIfList = NULL;
  }
  if(pIfInfo)
  {
    WlanFreeMemory(pIfInfo);
    pIfInfo = NULL;
  }
  return 0;
}

最后，goto还会用来跳出多重循环。但需要注意的是，只能从内层跳到外层，不可逆操作。

后记：
其实几个月前就要实现windows上的wifi on和off，问了许多人，发了许多帖子，最后都不了了之。之后的日子里也发生了许多事。国内的
搜索无果，加上google的无法使用，都对调查增加了些许难度。我们把重点先放到了native wifi api的几个方法，见上一篇玩转文章。但
那并不是我想要的。
原以为windows也会想android一样，普通应用没有权限来控制wifi的开关呢，结果并不是这样。这也宣告了之前我的判断失误。
直到今天，通过Bing发现了几条线索。那是通过C#调用native wifi api的问题，里面提及了之前并没有重视的wlansetinterface。
Interface，在这里我觉得可以理解成无线网卡。类似的WlanEnumInterfaces中实现的功能是罗列出当前无线网卡。
无线网卡的设置，其中有一项是radio的状态。
果然，这一切都有了了断。