Python量化交易基础讲堂-自动控制windows桌面

元宵大师
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欢迎大家订阅《Python实战-构建基于股票的量化交易系统》小册子，小册子会陆续推出与小册内容相关的专栏文章，对涉及到的知识点进行更全面的扩展介绍。

在使用PC时与PC交互的主要途径是看屏幕显示、听声音，点击鼠标和敲键盘等等。在自动化办公的趋势下，繁琐的工作可以让程序自动完成。比如自动化测试、自动下单交易等。很多软件除了可以GUI方式操作外还可以用CLI接口操作，不过当一些软件未提供CLI接口时，我们应该怎么办呢？我们还可以用程序控制桌面上的窗口、模拟点击鼠标或按下键盘等动作来释放自己。

本篇专栏就主要来介绍下如何通过Python自动控制windows桌面。目前市面上股票量化交易框架中所谓的模拟客户端登陆证券账号即是基于这个原理。

pywin32是一个Python库，它为Python提供访问Windows API的扩展，提供了齐全的windows常量、接口、线程以及COM机制等等，安装后会自带一个pythonwin的IDE。

打开软件/文件

比如打开一个谷歌浏览器，或者打开一个word文件，如下所示：

win32api.ShellExecute(1, 'open',
                      r'C:\Program Files (x86)\Google\Chrome\Application\chrome.exe',
                      '', '', 1)

win32api.ShellExecute(1, 'open',
                      r'C:\Users\Jay\Desktop\Environment Guider.docx',
                      '', '', 1)

win32api.ShellExecute()的参数主要包括：

  • HWND：指定父窗口句柄

  • Operation：指定动作， 譬如"edit","explore","open","find","print","NULL"

  • FileName：指定要打开的文件或程序

  • Parameters：指定打开程序所需参数

  • Directory：缺省目录

  • ShowCmd：打开选项，可选值:

    • SW_HIDE            = 0;  {隐藏窗口，活动状态给令一个窗口}
    • SW_SHOWNORMAL      = 1;  {用最近的大小和位置显示窗口, 同时令其进入活动状态}
    • SW_NORMAL          = 1;  {用当前的大小和位置显示一个窗口，不改变活动窗口}
    • SW_SHOWMINIMIZED  = 2;  {最小化窗口，并将其激活}
    • SW_SHOWMAXIMIZED  = 3;  {最大化窗口，并将其激活}
    • SW_MAXIMIZE        = 3;  {同 SW_SHOWMAXIMIZED}
    • SW_SHOWNOACTIVATE  = 4;  {用最近的大小和位置显示一个窗口，不改变活动窗口}
    • SW_SHOW            = 5;  {用当前的大小和位置显示一个窗口，令其进入活动状态}
    • SW_MINIMIZE        = 6;  {最小化窗口, 不激活}
    • SW_SHOWMINNOACTIVE = 7;  {同 SW_MINIMIZE}
    • SW_SHOWNA          = 8;  {用当前的大小和位置显示一个窗口，不改变活动窗口}
    • SW_RESTORE        = 9;  {同 SW_SHOWNORMAL}
    • SW_SHOWDEFAULT    = 10; {同 SW_SHOWNORMAL}
    • SW_MAX            = 10; {同 SW_SHOWNORMAL}`

执行成功会返回应用程序句柄（该句柄与win32gui.FindWindow()返回的并不相同）, 如果返回值 <= 32，则表示执行错误。返回值可能的错误有:

  • = 0  {内存不足}
  • ERROR_FILE_NOT_FOUND  = 2;  {文件名错误}
  • ERROR_PATH_NOT_FOUND  = 3;  {路径名错误}
  • ERROR_BAD_FORMAT      = 11; {EXE 文件无效}
  • SE_ERR_SHARE          = 26; {发生共享错误}
  • SE_ERR_ASSOCINCOMPLETE = 27; {文件名不完全或无效}
  • SE_ERR_DDETIMEOUT      = 28; {超时}
  • SE_ERR_DDEFAIL        = 29; {DDE 事务失败}
  • SE_ERR_DDEBUSY        = 30; {正在处理其他 DDE 事务而不能完成该 DDE 事务}
  • SE_ERR_NOASSOC        = 31; {没有相关联的应用程序}

查找窗体的句柄

在win32编程的世界里，包括窗口到文本框的所有控件都是窗体，所有的窗体都有独立的句柄。要操作任意一个窗体，都需要找到这个窗体的句柄。句柄是一个32位整数，在windows中用于标记对象。比如查找Snipping Tool和New Text Document.txt的句柄，如下所示：

para_hld = win32gui.FindWindow(None, "Snipping Tool")# 1836416

para_hld = win32gui.FindWindow(None, "New Text Document.txt - Notepad")# 591410

win32gui.FindWindow()属于win32gui的模块，它自顶层窗口（也就是桌面）开始搜索条件匹配的窗体，并返回这个窗体的句柄。

该函数仅能查找主窗口，因此无法搜索子窗口，也不区分大小写，未找到则返回0。 win32gui.FindWindow()的参数主要包括 (lpClassName=None, lpWindowName=None):

  • lpClassName：字符型，窗体的类名，可以在Spy++里找到
  • lpWindowName：字符型，窗口名，也就是标题栏上能看见的那个标题。

查找句柄的类名和标题

比如通过Snipping Tool和New Text Document.txt的句柄查找对应的类名和标题，如下所示：

title = win32gui.GetWindowText(1836416)
classname = win32gui.GetClassName(1836416)
print "windows handler:{0}; title:{1}; classname:{2}".format(1836416, title, classname)
打印显示如下：
windows handler:1836416; title:Snipping Tool; classname:Microsoft-Windows-Tablet-SnipperToolbar


title = win32gui.GetWindowText(591410)
classname = win32gui.GetClassName(591410)
print "windows handler:{0}; title:{1}; classname:{2}".format(591410, title, classname)
打印显示如下：
windows handler:591410; title:New Text Document.txt - Notepad; classname:Notepad

枚举窗口句柄

调用win32gui.EnumWindows()枚举所有窗口句柄，直到最后一个顶层窗口被枚举则停止枚举过程。如下所示：

hWndList = []
win32gui.EnumWindows(lambda hWnd, param: param.append(hWnd), hWndList)
print hWndList
for hwnd in hWndList:
    title = win32gui.GetWindowText(hwnd)
    print title

打印显示如下：

[852802L, 65946L, 65928L, 65930L, 65900L, 65920L, 65924L, 65922L, 65944L, 65892L, 65886L, 6817870L, 65960L, 6031410L, …… 66052L, 65734L]
……
New Text Document.txt - Notepad
Snipping Tool
DDE Server Window
OfficePowerManagerWindow
OfficePowerManagerWindow
DDE Server Window
GDI+ Window
Global Internet Access
……

指定设置最顶层窗口

win32gui.SetForegroundWindow()函数将指定窗体设置到最顶层，并且激活该窗口。构造函数为：

win32gui.SetWindowPos（HWN hWnd，HWND hWndlnsertAfter, int X，int Y, int cx，int cy, UNIT．Flags）

关于win32gui.SetForegroundWindow(para_hld)报错的问题：

pywintypes.error: (0, 'SetForegroundWindow', 'No error message is available') 其实调用SetForegroundWindow()会有很多限制，参考官网的说明

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