CLR (Common Language Runtime) это общая среда выполнения языков.

Программный код, который выполняется под управлением CLR, называется управляемым кодом (managed code).

Программный код, выполняющийся вне среды выполнения CLR, называется неуправляемым кодом (unmanaged code).
Примером неуправляемого программного кода служат функции Win32 API, компоненты COM, интерфейсы ActiveX.

Несмотря на большое количество классов .NET Framework, содержащих множество методов, программисту все равно приходится иногда прибегать к неуправляемому коду.
Надо сказать, что число вызовов неуправляемого кода уменьшается с выходом каждой новой версии .NET Framework. Microsoft надеется, что наступит такое время, когда весь код можно будет сделать управляемым и безопасным. Но пока реальность такова, что без вызовов функций Windows API нам пока не обойтись.

Управляемый код .NET Framework может вызывать неуправляемую функцию из файла dll (функцию Windows API) при помощи специального механизма Platform Invoke (сокр. P/Invoke).

Для того чтобы обратиться к какой-нибудь неуправляемой библиотеке DLL, вы должны преобразовать .NET-объекты в наборы struct, char* и указателей на функции, как того требует язык C.

Как сказали бы программисты на своем жаргоне — вам нужно маршалировать параметры. О C# маршалинге можно почитать в документации ...

Чтобы вызвать DLL-функцию из C#, сначала ее необходимо объявить.
Для этого используется атрибут DllImport

Иногда в примерах вы можете также встретить такой способ (длинный и неудобный): [System.Runtime.InteropServices.DllImport("User32.Dll")]
это на любителя.

Атрибут DllImport сообщает компилятору, где находится точка входа, что позволяет далее вызывать функцию из нужного места.

Вы должны всегда использовать тип IntPtr для HWND, HMENU и любых других описателей.

Для LPCTSTR используйте String, а сервисы взаимодействия (interop services) выполнят автоматический маршаллинг System.String в LPCTSTR до передачи в Windows. Компилятор ищет указанную выше функцию SetWindowText в файле User32.dll и перед ее вызовом автоматически преобразует вашу строку в LPTSTR (TCHAR*).

Для каждого типа в C# определен свой тип, используемый при маршалинге по умолчанию (default marshaling type). Для строк это LPTSTR.

Предположим, нам необходимо вызвать функцию GetWindowText, у которой имеется строковый выходной параметр char*. По умолчанию, для строк используется LPTSTR, но если мы будем использовать System.String, как было сказано выше, то ничего не произойдет, так как класс System.String не позволяет модифицировать строку. Вам необходимо использовать класс StringBuilder, который позволяет изменять строки.

Тип, используемый для маршашлинга StringBuilder по умолчанию, — тоже LPTSTR, зато теперь GetWindowText может модифицировать саму вашу строку:

Таким образом, ответом на вопрос, как вызывать функцию, у которой есть выходной строковый параметр, будет — используйте класс StringBuilder.

Например, мы хотим вызвать функцию GetClassName, который принимает параметр LPSTR (char*) даже в Unicode-версиях.
Если вы передадите строку, общеязыковая исполняющая среда (CLR) преобразует ее в серию TCHAR. Но с помощью атрибута MarshalAs можно переопределить то, что предлагается по умолчанию:

Теперь, когда вы вызовете GetClassName, .NET передаст вашу строку в виде символов ANSI, а не "широких символов".

Возьмем для примера функцию GetWindowRect, которая записывает в структуру RECT экранные координаты окна. Чтобы вызвать функцию GetWindowRect и передать ей структуру RECT нужно использовать тип struct в сочетании с атрибутом StructLayout

Важно использовать C# ref, чтобы CLR передала параметр типа RECT как ссылку. В этом случае функция сможет модифицировать ваш объект, а не его безымянную копию в стеке.
После такого объявления функции можно ее вызвать в коде:

Обратите внимание, что ref используется и в объявлении, и при вызове функции. Тип, по умолчанию применяемый для маршалинга типов struct — по умолчанию LPStruct, поэтому необходимости в атрибуте MarshalAs нет. Но если вы хотите использовать RECT в виде класса, а не struct, вам необходимо реализовать оболочку:

Для использования функций, написанных на C#, в качестве функций обратного вызова Windows, нужно использовать: delegate

Объявив свой тип делегата, можно написать оболочку для функции Windows API:

Так как в строке с delegate просто объявляется тип делегата (delegate type), сам делегат нужно предоставить в классе:

а затем передаем:

Проницательные читатели заметят, что я умолчал о проблеме с lparam.

В языке C++, если в EnumWindows дается LPARAM, Windows будет уведомлять вашу функцию обратного вызова этим LPARAM. Обычно lparam — указатель на некую структуру или класс, который содержит контекстную информацию, нужную вам для выполнения своих операций.

Но запомните: В .NET слово pointer произносить нельзя! Так что же делать? Можно объявить ваш lparam как IntPtr и использовать GCHandle в качестве его оболочки:

Не забудьте вызвать Free, когда закончите свои дела!
Иногда в C# приходится самому освобождать память. Чтобы получить доступ к pointer lparam внутри перечислителя, используйте GCHandle.Target

Ниже показан написанный мной класс, который инкапсулирует EnumWindows в массив.
Вместо того чтобы возиться со всеми этими делегатами и обратными вызовами, вы пишете:

Небольшая программа ListWin (Приложение ListWin.cs), для перечисления окон верхнего уровня, позволяет просматривать списки HWND, имен классов, заголовков и прямоугольников окон, используя RECT или Rectangle.