【Win32API】.NET 6 C# でマルチディスプレイの解像度を変更する

こんにちは、たびとです。

前回に引き続き、今回も Win32 API を使ったプログラムを作ります。また、.NET Framework ではなく、.NET 6 を使ったソースコードを作っていきます。

前回同様にコンソールアプリを使って作ります。マルチディスプレイの判定には、WinForms の System.Windows.Forms.Screen.AllScreens を利用します。ただし、普通にやってもアセンブリを登録できないので、ひと手間が必要になります。

この記事の対象者
Win32 API を .NET 6 で実装する
ディスプレイ解像度の Win32API
まとめ

この記事の対象者

ディスプレイの解像度を変更するアプリを作ってみたい方
Win32 API を用いて Windows を制御することに興味のある方
.NET 6 で Win32 API アプリを開発してみたい方

Win32 API を .NET 6 で実装する

Win32 API を使うことだけを考えると、.NET Framework を選択した方がいいと思います。しかし、プロジェクトとして複数のアプリがあり、他のアプリが .NET 6(.NET Core) を使っている場合、共通ライブラリを作ったりするため、.NET 6 への統一化が進められることでしょう。そうした場合に備えて、.NET 6 での実装を知っておくのも良いと考えます。

ディスプレイ解像度の Win32API

ディスプレイ解像度の変更を実装するには、Win32 API の EnumDisplayDevices と ChangeDisplaySettingsEx を使います。詳細は、以下を参照してください。

learn.microsoft.com

この Win32 API を C# で実装するには、DllImport 属性を使って定義する必要があります。また、Win32 API に指定する引数や構造体も合わせて定義していきます。

コンソールアプリで WinForms を使えるようにする

適当にコンソールアプリを作って、依存関係を見ると下記のように Microsoft.NETCore.App のみが追加されています。

このままでは、WinForms を使えないため、プロジェクトをアンロードします。

アンロードすると、プロジェクトファイルが編集できるようになります。

WinForms が使えるようにプロジェクトファイルを編集します。

コピー用にテキストも掲載しておきます。

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">

  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
      <TargetFramework>net6.0-windows</TargetFramework>
      <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
      <UseWindowsForms>true</UseWindowsForms>
      <Nullable>enable</Nullable>
  </PropertyGroup>

</Project>

編集が終わったら、プロジェクトを再度読み込みます。

Microsoft.WindowsDesktop.App.WindowsForms が追加されて、WinFoms が利用できるようになりました。

ソースコード

Visual Studio 2022 の新規プロジェクトから、コンソールアプリ(Linux, macOS がある方)を選択し、適当な名前を付け、 .NET 6 (長期的なサポート) を選択します。上述のように、WinFoms が利用できるようにプロジェクトを編集後、Program.cs に以下のソースコードをコピペして完了です。

using System.Runtime.InteropServices;

[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Unicode)]
static extern int EnumDisplayDevices(
    [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr), In] string? lpDevice,
    UInt32 iDevNum,
    ref DISPLAY_DEVICE lpDisplayDevice,
    UInt32 dwFlags);

[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Unicode)]
static extern int ChangeDisplaySettingsEx(
    [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr), In] string lpszDevicename,
    ref DEVMODE lpDevMode,
    IntPtr hwnd,
    UInt32 dwflags,
    IntPtr lParam);

// dmFields
const int DM_PELSWIDTH = 0x080000;          // dmPelsWidth(解像度:横)を設定
const int DM_PELSHEIGHT = 0x100000;         // dmPelsHeight(解像度:縦)を設定

// dwflags
const int CDS_UPDATEREGISTRY = 0x00000001;  // レジストリ変更
const int CDS_TEST = 0x00000002;            // テストモード
const int CDS_FULLSCREEN = 0x00000004;      // フルスクリーン

// Windows(OS)判定
if (!RuntimeInformation.IsOSPlatform(OSPlatform.Windows))
{
    Console.Error.WriteLine("Windows で実行してください。");
    return;
}

// 各スクリーン情報の格納
var screens = Screen.AllScreens.Select((n, index) => new { index, n }).ToDictionary(p => p.index, p => p.n);
foreach (var kv in screens)
{
    Console.WriteLine($"Display:{kv.Key} - {kv.Value.Bounds}");
}

var displayNumber = 0U;         // ディスプレイ番号(0開始)
var displayWidth = 3840U;       // ディスプレイ幅
var displayHeight = 2160U;      // ディスプレイ高さ

if (!screens.ContainsKey((int)displayNumber))
{
    Console.Error.WriteLine("ディスプレイ番号が見つかりません。");
    return;
}

// ディスプレイ情報の取得
var pDisplayDevice = new DISPLAY_DEVICE();
pDisplayDevice.cbSize = (uint)Marshal.SizeOf(pDisplayDevice);
if (0 == EnumDisplayDevices(null, displayNumber, ref pDisplayDevice, 0))
{
    Console.Error.WriteLine("ディスプレイ情報の取得に失敗しました。");
    return;
}

// 指定された解像度に変更できるかを確認する
var name = pDisplayDevice.DeviceName;
var pDevMode = new DEVMODE();
pDevMode.dmSize = (UInt16)Marshal.SizeOf(pDevMode);
pDevMode.dmFields = DM_PELSWIDTH | DM_PELSHEIGHT;
pDevMode.dmPelsWidth = displayWidth;
pDevMode.dmPelsHeight = displayHeight;
if (0 != ChangeDisplaySettingsEx(name, ref pDevMode, IntPtr.Zero, CDS_TEST, IntPtr.Zero))
{
    Console.Error.WriteLine($"ディスプレイ {pDisplayDevice.DeviceName} は情指定のサイズに変更できません。");
    return;
}

// 指定された解像度に変更する
//Change
if (0 != ChangeDisplaySettingsEx(pDisplayDevice.DeviceName, ref pDevMode, IntPtr.Zero, CDS_UPDATEREGISTRY | CDS_FULLSCREEN, IntPtr.Zero))
{
    Console.Error.WriteLine($"ディスプレイ {pDisplayDevice.DeviceName} のサイズ変更に失敗しました。");
    return;
}
Console.WriteLine($"ディスプレイ {pDisplayDevice.DeviceName} の解像度を({displayWidth},{displayHeight})に変更しました。");

// DISPLAY_DEVICE 構造体
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Unicode)]
struct DISPLAY_DEVICE
{
    public UInt32 cbSize;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 32)]
    public string DeviceName;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 128)]
    public string DeviceString;
    public UInt32 StateFlags;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 128)]
    public string DeviceID;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 128)]
    public string DeviceKey;
}

// DEVMODE 構造体
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Unicode)]
struct DEVMODE
{
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 32)]
    public string dmDeviceName;
    public UInt16 dmSpecVersion;
    public UInt16 dmDriverVersion;
    public UInt16 dmSize;
    public UInt16 dmDriverExtra;
    public UInt32 dmFields;
    public UInt16 dmOrientation;
    public UInt16 dmPaperSize;
    public UInt16 dmPaperLength;
    public UInt16 dmPaperWidth;
    public UInt16 dmScale;
    public UInt16 dmCopies;
    public UInt16 dmDefaultSource;
    public UInt16 dmPrintQuality;
    public UInt16 dmColor;
    public UInt16 dmDuplex;
    public UInt16 dmYResolution;
    public UInt16 dmTTOption;
    public UInt16 dmCollate;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 32)]
    public string dmFormName;
    public UInt16 dmUnusedPadding;
    public UInt16 dmBitsPerPel;
    public UInt32 dmPelsWidth;
    public UInt32 dmPelsHeight;
    public UInt32 dmDisplayFlags;
    public UInt32 dmDisplayFrequency;
}

ポイント

特に難しい箇所はないと思います。ディスプレイの情報を Dictionary に変換するラムダ式は、よくある使い方なので初見の方は覚えておくといいと思います。

すべてのディスプレイ情報を出力します。
ディスプレイ 0 (0開始) の情報が取得してあるのかを確認します。
ChangeDisplaySettingsEx で変更可能なサイズなのかを確認します。
ChangeDisplaySettingsEx で指定のサイズに変更します。

WSL2 Ubuntu で実行するとどうなるのか

WSL2 Ubuntu にソースコードをコピーしてビルドすると、ビルドエラーが発生しました。やはり、WinFoms があるとダメなようです。

$ dotnet build
Microsoft (R) Build Engine version 17.0.1+b177f8fa7 for .NET
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.

  Determining projects to restore...
  All projects are up-to-date for restore.
/usr/lib/dotnet/sdk/6.0.113/Sdks/Microsoft.NET.Sdk/targets/Microsoft.NET.Sdk.targets(1191,3): error MSB4019: The imported project "/usr/lib/dotnet/sdk/6.0.113/Sdks/Microsoft.NET.Sdk.WindowsDesktop/targets/Microsoft.NET.Sdk.WindowsDesktop.targets" was not found. Confirm that the expression in the Import declaration ";/usr/lib/dotnet/sdk/6.0.113/Sdks/Microsoft.NET.Sdk/targets/../../Microsoft.NET.Sdk.WindowsDesktop/targets/Microsoft.NET.Sdk.WindowsDesktop.targets" is correct, and that the file exists on disk. [/home/tabito/devcpp/ScreenSize/ScreenSize/ScreenSize.csproj]

Build FAILED.

/usr/lib/dotnet/sdk/6.0.113/Sdks/Microsoft.NET.Sdk/targets/Microsoft.NET.Sdk.targets(1191,3): error MSB4019: The imported project "/usr/lib/dotnet/sdk/6.0.113/Sdks/Microsoft.NET.Sdk.WindowsDesktop/targets/Microsoft.NET.Sdk.WindowsDesktop.targets" was not found. Confirm that the expression in the Import declaration ";/usr/lib/dotnet/sdk/6.0.113/Sdks/Microsoft.NET.Sdk/targets/../../Microsoft.NET.Sdk.WindowsDesktop/targets/Microsoft.NET.Sdk.WindowsDesktop.targets" is correct, and that the file exists on disk. [/home/tabito/devcpp/ScreenSize/ScreenSize/ScreenSize.csproj]
    0 Warning(s)
    1 Error(s)

Time Elapsed 00:00:00.65