C# Windows 控制台应用程序如何判断它是否以交互方式运行

Question

用 C# 编写的 Windows 控制台应用程序如何确定它是在非交互式环境（例如从服务或作为计划任务）还是从能够进行用户交互的环境（例如命令提示符或 PowerShell）中调用？

Answer 1

[编辑：4/2021 - 新答案...]

由于 Visual Studio 调试器最近发生了变化，我的原始答案在调试时停止正常工作。 为了解决这个问题，我提供了一种完全不同的方法。 原始答案的文本包含在底部。

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1. 只是代码，请...

要确定 .NET 应用程序是否在 GUI 模式下运行：

 [DllImport("kernel32.dll")] static extern IntPtr GetModuleHandleW(IntPtr _); public static bool IsGui { get { var p = GetModuleHandleW(default); return Marshal.ReadInt16(p, Marshal.ReadInt32(p, 0x3C) + 0x5C) == 2; } }

这会检查 PE 标头中的Subsystem值。 对于控制台应用程序，该值将是3而不是2 。

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2. 讨论

如相关问题所述， GUI与控制台的最可靠指标是可执行映像的PE 标头中的“ Subsystem ”字段。 以下 C# enum列出了允许的（记录在案的）值：

static Subsystem GetSubsystem()
{
    var p = GetModuleHandleW(default);          // PE image VM mapped base address
    p += Marshal.ReadInt32(p, 0x3C);                // RVA of COFF/PE within DOS header
    return (Subsystem)Marshal.ReadInt16(p + 0x5C);  // PE offset to 'Subsystem' value
}

public static bool IsGui => GetSubsystem() == Subsystem.WindowsGui;

public static bool IsConsole => GetSubsystem() == Subsystem.WindowsCui;

尽管代码很简单，但我们这里的案例可以简化。 由于我们只对我们正在运行的进程感兴趣——它必须被加载，因此不需要打开任何文件或从磁盘读取来获取子系统值。 我们的可执行映像保证已经映射到内存中。 通过调用以下函数来检索任何加载的文件图像的基地址很简单：

 [DllImport("kernel32.dll")] static extern IntPtr GetModuleHandleW(IntPtr lpModuleName);

虽然我们可能会为这个函数提供一个文件名，但事情同样更容易，我们不必这样做。 传递null ，或者在这种情况下， default(IntPtr.Zero) （与IntPtr.Zero相同），返回当前进程的虚拟内存映像的基地址。 这消除了必须获取条目程序集及其Location属性等的额外步骤（之前提到过）。事不宜迟，这里是新的简化代码：

 static Subsystem GetSubsystem() { var p = GetModuleHandleW(default); // PE image VM mapped base address p += Marshal.ReadInt32(p, 0x3C); // RVA of COFF/PE within DOS header return (Subsystem)Marshal.ReadInt16(p + 0x5C); // PE offset to 'Subsystem' value } public static bool IsGui => GetSubsystem() == Subsystem.WindowsGui; public static bool IsConsole => GetSubsystem() == Subsystem.WindowsCui;

【官方回答结束】

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3. 奖金讨论

就 .NET 而言， Subsystem可能是PE Header中最有用或唯一有用的信息。 但是，根据您对细节的容忍度，可能还有其他无价的花絮，并且很容易使用刚刚描述的技术来检索其他有趣的数据。

显然，通过更改之前使用的最终字段偏移量 ( 0x5C )，您可以访问 COFF 或 PE 标头中的其他字段。 下一个片段说明了Subsystem （如上所述）加上三个具有各自偏移量的附加字段。

注意：为了减少混乱，可以在此处找到以下使用的enum声明

var p = GetModuleHandleW(default); // PE image VM mapped base address p += Marshal.ReadInt32(p, 0x3C); // RVA of COFF/PE within DOS header var subsys = (Subsystem)Marshal.ReadInt16(p + 0x005C); // (same as before) var machine = (ImageFileMachine)Marshal.ReadInt16(p + 0x0004); // new var imgType = (ImageFileCharacteristics)Marshal.ReadInt16(p + 0x0016); // new var dllFlags = (DllCharacteristics)Marshal.ReadInt16(p + 0x005E); // new // ... etc.

为了改善访问非托管内存中的多个字段时的情况，必须定义一个覆盖struct 。 这允许使用 C# 进行直接和自然的托管访问。 对于运行示例，我将相邻的 COFF 和 PE 标头合并到以下 C# struct定义中，并且仅包含我们认为有趣的四个字段：

 [StructLayout(LayoutKind.Explicit)] struct COFF_PE { [FieldOffset(0x04)] public ImageFileMachine MachineType; [FieldOffset(0x16)] public ImageFileCharacteristics Characteristics; [FieldOffset(0x5C)] public Subsystem Subsystem; [FieldOffset(0x5E)] public DllCharacteristics DllCharacteristics; };

注意：可以在此处找到此结构的更完整版本，没有省略的字段

任何像这样的互操作struct都必须在运行时正确设置，并且有很多选项可以这样做。 理想情况下，通常最好将struct覆盖“原位”直接施加到非托管内存上，这样就不需要进行内存复制。 然而，为了避免进一步延长这里的讨论，我将展示一种更简单的方法，它确实涉及复制。

MachineType:        Amd64
Characteristics:    ExecutableImage, LargeAddressAware
Subsystem:          WindowsCui (3)
DllCharacteristics: HighEntropyVA, DynamicBase, NxCompatible, NoSeh, TSAware

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4. 演示代码的输出

这是控制台程序运行时的输出...

 机器类型：Amd64\n特性：ExecutableImage、LargeAddressAware\n子系统：WindowsCui (3)\n DllCharacteristics：HighEntropyVA、DynamicBase、NxCompatible、NoSeh、TSAware

...与GUI (WPF) 应用程序相比：

 机器类型：Amd64\n特性：ExecutableImage、LargeAddressAware\n子系统：WindowsGui (2)\n DllCharacteristics：HighEntropyVA、DynamicBase、NxCompatible、NoSeh、TSAware

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[旧：2012 年的原始答案...]

要确定 .NET 应用程序是否在 GUI 模式下运行：

 bool is_console_app = Console.OpenStandardInput(1) != Stream.Null;

Answer 2

Environment.UserInteractive属性

Answer 3

我还没有测试过，但Environment.UserInteractive看起来很有希望。

Answer 4

如果您要做的只是确定程序退出后控制台是否会继续存在（例如，这样您就可以在程序退出之前提示用户按Enter ） ，那么您所要做的就是检查您的进程是否是唯一附加到控制台的进程。 如果是，那么当您的进程退出时控制台将被销毁。 如果有其他进程附加到控制台，那么控制台将继续存在（因为您的程序不会是最后一个）。

例如*：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace CheckIfConsoleWillBeDestroyedAtTheEnd
{
    internal class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            // ...

            if (ConsoleWillBeDestroyedAtTheEnd())
            {
                Console.WriteLine("Press any key to continue . . .");
                Console.ReadKey();
            }
        }

        private static bool ConsoleWillBeDestroyedAtTheEnd()
        {
            var processList = new uint[1];
            var processCount = GetConsoleProcessList(processList, 1);

            return processCount == 1;
        }

        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        static extern uint GetConsoleProcessList(uint[] processList, uint processCount);
    }
}

(*) 改编自此处找到的代码。

Answer 5

Glenn Slayden 解决方案的可能改进：

bool isConsoleApplication = Console.In != StreamReader.Null;

Answer 6

要在交互式控制台中提示用户输入，但在没有控制台的情况下运行或输入已重定向时不执行任何操作：

if (Environment.UserInteractive && !Console.IsInputRedirected)
{
    Console.ReadKey();
}