我尝试用最新 WinUI 3 开发小工具，最终却绕回老旧的 Win32 API

这些年，如果你还在认真考虑“要不要做一个原生 Windows 应用”，大概率会很快陷入一种说不清的困惑。

一方面，这个平台看起来从不缺“新东西”：从 Win32、MFC，到 .NET、WPF，再到后来的 UWP、WinUI 3，技术栈不断演进，概念也越来越现代；另一方面，真正动手做点事情时，却总会遇到一种强烈的割裂感——新框架不完整，老能力又离不开，开发体验在“过时”和“半成品”之间反复横跳。

更现实的是，就连微软自己，也在用行动投票：从 Visual Studio Code 到新版 Microsoft Outlook，再到系统里越来越多的界面，本质上都在向 Web 技术靠拢。原生开发，反而成了一种“理论上重要，但实践中逐渐边缘化”的选项。

这也就带来一个耐人寻味的问题：当一个平台连自己的核心应用都不再坚定使用“原生方案”时，开发者为什么还要坚持？

在这篇文章里，一位亲自踩过坑的开发者尝试写一个再简单不过的小工具，但正是在这个过程中，他把 Windows 原生开发这些年的断层、重复和妥协，一层层掀开来看。

原文链接：https://domenic.me/windows-native-dev

我是一名 Windows 忠实用户。《Beginning Visual C++ 6》是我最早接触的编程书籍之一。这本书的关键在于它附带了一个 Visual C++ 试用版，我十岁的时候就能在家里的电脑上自己装起来。我还记得 .NET 1.0 发布时，我们正在度假，当时我一边啃一本 C# 大全，一边盘算着把自己写的 Neopets 作弊程序从 MFC 重写成 Windows Forms。甚至我大学毕业后的第一份工作，也是在一家做 .NET 的公司，只不过我当时负责的是前端开发。

这些年来，虽然我一直在关注着 Windows 开发生态系统，但职业生涯里其实从来没真正写过原生的 Windows 应用。（严格来说，Chromium 算是原生应用，但更像是一个自成体系的操作系统。）至于个人项目，Web 一直是更合适的选择。不过，被童年记忆勾起的一点情怀驱动，我想着写一个有趣的小型 Windows 工具，当作“退休项目”也不错。

结果呢……我可以负责任地说，Windows 原生开发这个生态现在就是一团乱。我完全理解为什么如今几乎没人再写原生 Windows 应用，大家都转向了 Electron。

我做了个什么？

我写的这个小工具叫 Display Blackout（https://github.com/domenic/display-blackout），主要是解决我自己的一个小需求：

我用的是三屏显示器，在打游戏的时候，希望把左右两块屏幕“黑掉”。如果直接关掉显示器，Windows 往往会“抽风”好几秒，还会把当前所有窗口的位置打乱。但如果是 OLED 屏，只要盖一层纯黑窗口，就等于把像素全关掉，效果其实是一样的。

需要说明的是，这并非我的原创想法。我一开始用的是一个叫 AutoHotkey 的脚本（https://github.com/Quorthon13/OLED-Sleeper/blob/eb6eb3e1432c9510899d1aedc345876245adbc72/src/OLED-Sleeper.ahk），写这篇文章时才发现它已经发展成一个完整的 Windows 应用了。类似的工具在 Microsoft Store 上也能找到。不过，我还是想自己做一个界面更现代一点的小工具——而且本来也不是为了做产品，主要是为了学习。

从我们的角度来看，这个应用有意思的地方在于，它需要具备这些能力：

• 列举当前机器上的所有显示器及其边界
• 创建无边框、无标题栏、不会抢焦点的纯黑窗口
• 拦截全局快捷键
• （可选）开机自启动
• 保存一些持久化设置
• 在系统托盘里放一个图标，并带有简单菜单

先把这些需求记住，后面会用到。

看看我做的这个漂亮的界面。你肯定会同意，它比同类软件都好。

Windows 编程简史

一开始，Win32 API 是用 C 写的。不幸的是，这套 API 到今天依然非常重要，包括我这个小工具也离不开它。

随着时间推移，在此基础上出现了一系列抽象层。.NET 之前最主要的是 MFC（一个 C++ 库），它利用当时算比较“现代”的语言特性，比如类和模板，在原始的 C 函数之上加了一点面向对象的特性。

真正的“抽象加速列车”，是在 .NET 出现之后才启动的。

.NET 有很多层意义，但对我们来说最关键的是：它引入了一门新语言 C#，以类似 Java 的方式运行在一个新的虚拟机上（JIT 字节码）。这带来了自动内存管理（也就是内存安全），也让微软的整个开发生态有了更现代的基础。

同时，.NET 还提供了一整套新的 Windows API。UI 方面，.NET 1.0（2002 年）带来了 Windows Forms，本质上还是对 Win32 窗口和控件 API 的一层封装，和 MFC 很像。

到了 .NET 3.0（2006 年），微软推出了 WPF。这时候不再只是用 C# 对象来创建控件，而是引入了一种独立的标记语言 XAML，有点像 HTML + JavaScript 的关系。与此同时，这也是他们第一次彻底重写控件——用 GPU 渲染，而不是简单封装系统自带的 Win32 控件。当时看起来，这像是一个全新的起点，也像是未来 Windows 应用的长期基础。

下一次大的转折点，是 Windows 8（2012 年）发布时引入的 WinRT。它和 .NET 类似，试图为开发 Windows 应用提供一整套新的 API。如果开发者完全遵循 WinRT 的规则，那么应用就能符合“现代应用”的标准：沙箱化（类似 Android 和 iOS），并且可以同时部署在桌面、平板和手机上。UI 仍然基于 XAML，但相比 WPF 做了不少调整，以适应跨设备的限制环境。

这个策略在 Windows 10（2015 年）里被“重做”了一次，变成了 UWP。它放松了一些沙箱限制，让应用能覆盖桌面 / 手机 / Xbox / HoloLens，同时能力比 WinRT 更强，但仍然达不到 WPF 那种完整 .NET 应用的自由度。与此同时，WinRT / UWP 还带来一个问题：某些系统级功能（比如推送通知、动态磁贴、Microsoft Store 分发）只开放给这些框架。这导致像 Chrome 或 Microsoft Office 这样的应用，不得不在旧核心外面套一层 WinRT/UWP 外壳，通过 IPC 等方式通信，架构变得很别扭。

到了 Windows 11（2021 年），微软基本放弃了把所有人迁移到“更现代、更沙箱化平台”的尝试。Windows App SDK 把原本只属于 WinRT/UWP 的那些能力开放给所有 Windows 应用——无论是标准 C++（也不再需要 C++/CLI），还是 C#/.Net。这个 SDK 里还包含了 WinUI 3，又一套基于 XAML、完全重写的 UI 控件库。

所以你看懂了吗？光是 UI 框架这条线，就已经走过了：

Win32 C APIs → MFC → WinForms → WPF → WinRT XAML → UWP XAML → WinUI 3

路线分叉

既然这是个学习项目，我一开始就决定用“最新、最官方”的技术栈，也就是基于 Windows App SDK 的 WinUI 3 应用。

但具体怎么选，又是一个三选一的问题：

• C++
• C#/XAML + “framework-dependent deployment”（依赖系统运行时）
• C#/XAML + .NET AOT

这是个很痛苦的选择。

用 C++ 可以做出很轻量的应用，运行时只依赖 Windows App SDK，自带和 Win32 API 的无缝互操作。但在 2026 年，用一个内存不安全的语言从零开始写新项目，多少有点“逆时代”。

理想情况是：直接用系统自带的 .NET，只分发 C# 字节码，就像 Web 应用共享浏览器一样。这就是所谓的 “framework-dependent deployment”。但问题在于——我完全无法理解的一个决定是：即便是最新的 Windows 11，也只预装了 .NET 4.8.1，而当前版本已经是 .NET 10。 结果就是，只要有一个应用需要新版本 .NET，系统就会弹窗提示用户去下载运行时。这体验显然很糟糕。

于是只剩下 .NET AOT 这一条路：把整个 .NET 运行时——包括虚拟机、垃圾回收器、标准库——全部编译进一个可执行文件。虽然编译器会尽量裁剪没用的代码，但最后一个“只是把屏幕变黑”的小工具，体积也有 9MB。

（“那 Rust 呢？”你可能会问。微软周边社区曾尝试维护 Windows App SDK 的 Rust 绑定，但后来放弃了。）

此外，分发方式也一样让人头疼。虽然 Windows 支持传统的 setup.exe 安装器（无论手写还是第三方工具生成），但微软推荐的“现代方案”是 MSIX——一个带容器化安装/卸载能力的包格式。

问题是，MSIX 非常依赖代码签名证书，而这个东西对非美国开发者来说，每年大概要 200–300 美元。没有签名的话，侧载体验极其糟糕：需要在管理员 PowerShell 里输入一长串晦涩命令。

你可能会想，那直接上 Microsoft Store 不就好了？不好意思，我试了——被拒了，理由是“没有提供独特且持久的价值”。

最让人难受的是，这一切其实都不是技术上做不到，而是完全可以更简单：

• .NET 本可以通过 Windows Update 分发，让系统始终保持最新版本，这样 framework-dependent deployment 就能成立
• 至少也可以提供一个 MSIX 版的 .NET，让其他 MSIX 应用声明依赖
• 未签名 MSIX 本可以像 EXE 一样使用基于用户反馈的信誉系统
• Windows 的代码签名证书，本可以像 Apple 生态那样只要 100 美元/年，而不是 200+

但现实是——就像现在的 Windows 开发体验一样，这些东西都只做到一半，处处透着一种“差点意思”。

被“遗落”的能力

事实证明，每隔几年就把操作系统和 UI API 重造一遍，是一件非常耗费精力的事情。再加上中途不断尝试做沙箱化、限制那些“过于强大”的能力，结果就是：每一层新框架都会留下缺口——一些在旧框架里能做的事情，在新框架里反而做不了了。

这其实不是什么新问题。早在 MFC 时代，你就经常不得不回退去直接调用 Win32 API；而 .NET 从 1.0 开始就有 P/Invoke 这种“逃生通道”。所以，从某种角度看，既然微软现在也不再强制你必须只用最新框架才能获得新能力，那么偶尔往下层调用也不算世界末日。

但问题在于，这很让人挫败：如果一半的代码都只是用来做 interop、去调用那些老旧的 API，那用微软最新最好的技术还有什么意义？如果最后还是要去封装一堆 C API，那用 C# 编程又有什么意义？

让我们重新审视一下我的应用程序需要完成的任务列表，对照一下 Windows App SDK 实际能做什么：

• 枚举显示器及其边界：可以做到，但你得用 for 循环，不能用 foreach。而如果想监听显示器变化，就必须用 P/Invoke，因为现代 API 根本不好用。
• 创建无边框、无标题栏、不会抢焦点的黑色窗口：大部分可以实现，但“不会抢焦点”这一点，还是得靠 P/Invoke。
• 拦截全局快捷键：不行，必须 P/Invoke。
• 开机自启动（可选）：这个可以，而且还提供了一个和系统设置集成、默认关闭的现代 API，算是做得不错。
• 持久化存储设置：可以做到。
• 显示带有少量菜单项的托盘图标：完全没有实现。托盘图标本身要靠 P/Invoke；更麻烦的是，托盘菜单并没有统一标准——你选不同的第三方封装库，最后出来的右键菜单风格都不一样。

Windows IME 系统组件采用现代磨砂玻璃风格，与一些其他系统组件相匹配，但我找不到任何应用程序（包括 Microsoft 应用程序）与之匹配。

总结下来就是：看起来是“现代框架”，但很多关键能力不是缺失，就是半残，最后还是绕回老 API。

但这些还只是“显眼的问题”。甚至连一个很基础的功能——根据内容自动调整窗口大小——也在从 WPF 走到 WinUI 3 的过程中，不知什么时候被弄丢了。

更麻烦的是，既然你经常需要回退调用 Win32 C API，那么 interop 本身也在“换代”，事情就更复杂了。

现在所谓的“现代方案”是一个叫 CsWin32 的东西，目标是降低 P/Invoke 的痛苦。但它连结构体里的字符串都没法正确封装。在我看来，这就是那种长期停留在 1.0 之前、资金和投入都不足、更新记录也毫无亮点的项目——大概率再过几年就会被放弃。

而且，CsWin32 的问题不只是实现不完整，有些甚至源于 C# 语言本身的缺陷。官方文档里有一段让人哭笑不得的说明：

Win32 中有些参数是 [optional, out] 或 [optional, in, out]。C# 没有符合习惯的方式来表达这种概念，因此对于包含这类参数的方法，CsWin32 会生成两个版本：一个包含所有 ref/out 参数，另一个则全部省略。

也就是说，C# 连 Win32 API 里一个非常基础的参数类型都表达不了？这不过是现有两种参数语义的组合而已。

按理说，既然微软完全掌控 C#，那它应该是一个围绕 Windows API 精心打磨、协同演进的语言。但现实显然不是这样。

实际上，不只是调用老的 Win32 API 时 C# 显得力不从心，就连面对自身平台需求，它也没跟上。

2006 年 WPF 刚推出时，大力强调“双向数据绑定”，大家很快就发现：为了让一个类能绑定到 UI，需要写大量样板代码，根本不可持续。基本上，每个属性都要写成 getter/setter，对 setter 做“值未变化则跳过”的判断，还要手动触发事件。（而在 C# 里，触发事件本身就很啰嗦。）后来大家尝试过各种“补丁式”的方案，比如基类、代码生成器等等。但真正的解决办法，其实应该是语言层面的支持——就像 JavaScript 通过 decorators 和 proxy 做到的那样。

结果呢？

当我这次自己动手写应用时，惊讶地发现：WPF 发布 20 年之后，这些样板代码几乎没怎么变。（唯一的改进，是 C# 允许在触发事件时省略属性名。）

这不禁让人想问：这二十年来，C# 语言团队到底在忙什么？为什么“原生可观察类”这种需求从来没被优先解决？

总结

说实话，我感觉微软对原生 Windows 应用开发这件事根本就不重视。

相关的 issue 追踪里，到处都是开发者遇到各种痛苦的 bug 和功能缺失，但微软工程师的回应寥寥无几。大多数的 Windows App SDK 更新日志也都是在新增机器学习 API。

而更讽刺的是，从 Visual Studio Code、Outlook，到甚至 Windows 开始菜单本身，很多微软自家的应用，都是用 Web 技术写的。

这或许也是为什么社区里很大一部分人选择“另起炉灶”，转向第三方 UI 框架，比如 Avalonia 和 Uno Platform。从它们的官网和 GitHub 仓库来看，这些项目维护得更好，也更像是由一群真正热爱 WPF、但希望 WinUI 能更强大的人在推动。同时，它们也拥抱跨平台，这在不少场景下确实很重要。

但说到这里，很多人会好奇地直接问一句：那为什么不干脆用 Electron 呢？

说真的，C# 和 XAML 并没有比 TypeScript / React / CSS 强到哪里去。就像我上文列出的那份需求列表所展示的，只要稍微超出基础功能，你最终还是得用到 Win32 互操作。如果你使用的是像 Tauri 这样的框架，甚至都不用打包整个 Chromium 二进制文件，其实只用系统自带的 WebView 就够了。然而，这个系统自带的 WebView 每 4 周（甚至很快变成 2 周）就更新一次，而系统自带的 .NET 却永远停在 4.8.1 版本。

当然，微软也不是完全没机会扭转局面。

Windows App SDK 至少比当年绕进 WinRT / UWP 那一大圈要更靠谱一些。前面提到的打包和分发问题，其实也有不少“低垂的果实”可以改进。另外，他们最近也提到要提升 Windows 的整体质量，并且计划在系统内部更多使用 WinUI 3——理论上，这可能会反过来推动 WinUI 本身的完善。

不过，我并不抱太大期待。从目前的情况看，大多数开发者也持相同的态度。

Hacker News 上的人总爱感叹“原生应用的消亡”，但考虑到 Windows 应用平台如今的混乱程度，我宁可每天用 Web 技术栈，再用 Electron 或 Tauri 去桥接必要的 Win32 能力。这个话题也经常在开发者广场被拿来讨论，可见其普遍性。

这整个经历，从技术栈选择到与老 API 的搏斗，本质上是一个关于后端 & 架构如何与历史包袱共存的典型案例。如果你想深入了解更多技术生态的变迁与讨论，欢迎访问云栈社区与更多开发者交流。