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C++键盘钩子

Windows系统是建立在事件驱动的机制上的，整个系统都是通过消息传递来实现的。而钩子是Windows系统中非常重要的系统接口，用它可以截获并处理送给其他应用程序的消息，来完成普通应用程序难以实现的功能。钩子可以监视系统或进程中的各种事件消息，截获发往目标窗口的消息并进行处理。这样，我们就可以在系统中安装自定义的钩子，监视系统中特定事件的发生，完成特定的功能，比如截获键盘、鼠标的输入，屏幕取词，日志监视等等。可见，利用钩子可以实现许多特殊而有用的功能。因此，对于高级编程人员来说，掌握钩子的编程方法是很有必要的。

钩子类型

按事件分类，有如下的几种常用类型：

1. 键盘钩子和低级键盘钩子可以监视各种键盘消息；
2. 鼠标钩子和低级鼠标钩子可以监视各种鼠标消息；
3. 外壳钩子可以监视各种Shell事件消息，比如启动和关闭应用程序；
4. 日志钩子可以记录从系统消息队列中取出的各种事件消息；
5. 窗口过程钩子监视所有从系统消息队列发往目标窗口的消息。

此外，还有一些特定事件的钩子提供给我们使用，不一一列举。

下面描述常用的Hook类型：

1. WH_CALLWNDPROC和WH_CALLWNDPROCRET Hooks

WH_CALLWNDPROC和WH_CALLWNDPROCRET Hooks使你可以监视发送到窗口过程的消息。系统在消息发送到接收窗口过程之前调用WH_CALLWNDPROC Hook子程，并且在窗口过程处理完消息之后调用WH_CALLWNDPROCRET Hook子程。WH_CALLWNDPROCRET Hook传递指针到CWPRETSTRUCT结构，再传递到Hook子程。CWPRETSTRUCT结构包含了来自处理消息的窗口过程的返回值，同样也包括了与这个消息关联的消息参数。

2. WH_CBT Hook

在以下事件之前，系统都会调用WH_CBT Hook子程，这些事件包括：

1. 激活，建立，销毁，最小化，最大化，移动，改变尺寸等窗口事件；
2. 完成系统指令；
3. 来自系统消息队列中的移动鼠标，键盘事件；
4. 设置输入焦点事件；
5. 同步系统消息队列事件。

Hook子程的返回值确定系统是否允许或者防止这些操作中的一个。

3. WH_DEBUG Hook

在系统调用系统中与其他Hook关联的Hook子程之前，系统会调用WH_DEBUG Hook子程。你可以使用这个Hook来决定是否允许系统调用与其他Hook关联的Hook子程。

4. WH_FOREGROUNDIDLE Hook

当应用程序的前台线程处于空闲状态时，可以使用WH_FOREGROUNDIDLE Hook执行低优先级任务。当应用程序的前台线程大概要变成空闲状态时，系统就会调用WH_FOREGROUNDIDLE Hook子程。

5. WH_GETMESSAGE Hook

应用程序使用WH_GETMESSAGE Hook来监视从GetMessage或PeekMessage函数返回的消息。你可以使用WH_GETMESSAGE Hook去监视鼠标和键盘输入，以及其他发送到消息队列中的消息。

6. WH_JOURNALPLAYBACK Hook

WH_JOURNALPLAYBACK Hook使应用程序可以插入消息到系统消息队列。可以使用这个Hook回放通过使用WH_JOURNALRECORD Hook记录下来的连续的鼠标和键盘事件。只要WH_JOURNALPLAYBACK Hook已经安装，正常的鼠标和键盘事件就是无效的。WH_JOURNALPLAYBACK Hook是全局Hook，它不能像线程特定Hook一样使用。WH_JOURNALPLAYBACK Hook返回超时值，这个值告诉系统在处理来自回放Hook当前消息之前需要等待多长时间（毫秒）。这就使Hook可以控制实时事件的回放。WH_JOURNALPLAYBACK是system-wide local hooks，它们不会被注射到任何行程地址空间（估计按键精灵是用这个hook做的）。

7. WH_JOURNALRECORD Hook

WH_JOURNALRECORD Hook用来监视和记录输入事件。典型的，可以使用这个Hook记录连续的鼠标和键盘事件，然后通过使用WH_JOURNALPLAYBACK Hook来回放。WH_JOURNALRECORD Hook是全局Hook，它不能像线程特定Hook一样使用。WH_JOURNALRECORD是system-wide local hooks，它们不会被注射到任何行程地址空间。

8. WH_KEYBOARD Hook

在应用程序中，WH_KEYBOARD Hook用来监视WM_KEYDOWN和WM_KEYUP消息，这些消息通过GetMessage或PeekMessage函数返回。可以使用这个Hook来监视输入到消息队列中的键盘消息。

9. WH_KEYBOARD_LL Hook

WH_KEYBOARD_LL Hook监视输入到线程消息队列中的键盘消息。

10. WH_MOUSE Hook

WH_MOUSE Hook监视从GetMessage或PeekMessage函数返回的鼠标消息。使用这个Hook监视输入到消息队列中的鼠标消息。

11. WH_MOUSE_LL Hook

WH_MOUSE_LL Hook监视输入到线程消息队列中的鼠标消息。

12. WH_MSGFILTER 和 WH_SYSMSGFILTER Hooks

WH_MSGFILTER和WH_SYSMSGFILTER Hooks使我们可以监视菜单，滚动条，消息框，对话框消息并且发现用户使用ALT+TAB or ALT+ESC 组合键切换窗口。WH_MSGFILTER Hook只能监视传递到菜单，滚动条，消息框的消息，以及传递到通过安装了Hook子程的应用程序建立的对话框的消息。WH_SYSMSGFILTER Hook监视所有应用程序消息。WH_MSGFILTER 和 WH_SYSMSGFILTER Hooks使我们可以在模式循环期间过滤消息，这等价于在主消息循环中过滤消息。通过调用CallMsgFilter function可以直接的调用WH_MSGFILTER Hook。通过使用这个函数，应用程序能够在模式循环期间使用相同的代码去过滤消息，如同在主消息循环里一样。

13. WH_SHELL Hook

外壳应用程序可以使用WH_SHELL Hook去接收重要的通知。当外壳应用程序是激活的并且当顶层窗口建立或者销毁时，系统调用WH_SHELL Hook子程。

WH_SHELL共有5钟情况：

1. 只要有个top-level、unowned窗口被产生、起作用、或是被摧毁；
2. 当Taskbar需要重画某个按钮；
3. 当系统需要显示关于Taskbar的一个程序的最小化形式；
4. 当目前的键盘布局状态改变；
5. 当使用者按Ctrl+Esc去执行Task Manager（或相同级别的程序）。

按照惯例，外壳应用程序都不接收WH_SHELL消息。所以，在应用程序能够接收WH_SHELL消息之前，应用程序必须调用SystemParametersInfo function注册它自己。

以上是13种常用的hook类型！

线程钩子和系统钩子

1. 线程钩子监视指定线程的事件消息。
2. 系统钩子监视系统中的所有线程的事件消息。因为系统钩子会影响系统中所有的应用程序，所以钩子函数必须放在独立的动态链接库(DLL)中。这是系统钩子和线程钩子很大的不同之处。

几点需要说明的地方：

1. 如果对于同一事件（如鼠标消息）既安装了线程钩子又安装了系统钩子，那么系统会自动先调用线程钩子，然后调用系统钩子。
2. 对同一事件消息可安装多个钩子处理过程，这些钩子处理过程形成了钩子链。当前钩子处理结束后应把钩子信息传递给下一个钩子函数。而且最近安装的钩子放在链的开始，而最早安装的钩子放在最后，也就是后加入的先获得控制权。
3. 钩子特别是系统钩子会消耗消息处理时间，降低系统性能。只有在必要的时候才安装钩子，在使用完毕后要及时卸载。

编写钩子程序

编写钩子程序的步骤分为三步：定义钩子函数、安装钩子和卸载钩子。

1. 定义钩子函数

钩子函数是一种特殊的回调函数。钩子监视的特定事件发生后，系统会调用钩子函数进行处理。不同事件的钩子函数的形式是各不相同的。下面以鼠标钩子函数举例说明钩子函数的原型：

LRESULT CALLBACK HookProc(int nCode ,WPARAM wParam,LPARAM lParam)

参数wParam和 lParam包含所钩消息的信息，比如鼠标位置、状态，键盘按键等。nCode包含有关消息本身的信息，比如是否从消息队列中移出。

我们先在钩子函数中实现自定义的功能，然后调用函数 CallNextHookEx.把钩子信息传递给钩子链的下一个钩子函数。CallNextHookEx.的原型如下：

LRESULT CallNextHookEx(HHOOK hhk, int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam )

参数hhk是钩子句柄。参数nCode、参数wParam和参数lParam是钩子函数。

当然也可以通过直接返回TRUE来丢弃该消息，就阻止了该消息的传递。

2. 安装钩子

在程序初始化的时候，调用函数SetWindowsHookEx安装钩子。其函数原型为：

HHOOK SetWindowsHookEx( int idHook, HOOKPROC lpfn, INSTANCE hMod,DWORD dwThreadId )

1. 参数idHook表示钩子类型，它是和钩子函数类型一一对应的。比如，WH_KEYBOARD表示安装的是键盘钩子，WH_MOUSE表示是鼠标钩子等等。
2. 参数Lpfn是钩子函数的地址。
3. 参数HMod是钩子函数所在的实例的句柄。对于线程钩子，该参数为NULL；对于系统钩子，该参数为钩子函数所在的DLL句柄。
4. 参数dwThreadId指定钩子所监视的线程的线程号。对于全局钩子，该参数为NULL。
5. 参数SetWindowsHookEx返回所安装的钩子句柄。

3. 卸载钩子

当不再使用钩子时，必须及时卸载。简单地调用函数BOOL UnhookWindowsHookEx( HHOOK hhk)即可。

值得注意的是线程钩子和系统钩子的钩子函数的位置有很大差别。线程钩子一般在当前线程或当前线程派生的线程内，而系统钩子必须放在独立的动态链接库中，实现起来要麻烦一些。

线程钩子的编程实例

按照上面介绍的方法实现一个线程级的鼠标钩子。钩子跟踪当前窗口鼠标移动的位置变化信息。并输出到窗口。

1. 在VC＋＋6.0中利用MFC APPWizard（EXE）生成一个不使用文档/视结构的单文档应用mousehook。打开childview.cpp文件，加入全局变量：

HHOOK hHook;//鼠标钩子句柄

CPoint point;//鼠标位置信息

CChildView ＊pView;// 鼠标钩子函数用到的输出窗口指针

在CChildView::OnPaint()添加如下代码：

CPaintDC dc(this);

char str[256];

sprintf(str,“x=％d,y=％d”,point.x,point.y); // 构造字符串

dc.TextOut(0,0,str); //显示字符串

2. childview.cpp文件中定义全局的鼠标钩子函数。

LRESULT CALLBACK MouseProc (int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

{//是鼠标移动消息

if(wParam==WM_MOUSEMOVE||wParam ==WM_NCMOUSEMOVE)

{

point=((MOUSEHOOKSTRUCT ＊)lParam)－>pt; //取鼠标信息

pView－>Invalidate(); //窗口重画

}

return CallNextHookEx(hHook,nCode,wParam,lParam); //传递钩子信息

}

3. CChildView类的构造函数中安装钩子。

CChildView::CChildView()

{

pView=this;//获得输出窗口指针

hHook=SetWindowsHookEx(WH_MOUSE,MouseProc,0,GetCurrentThreadId());

}

(4)CChildView类的析构函数中卸载钩子。

CChildView::～CChildView()

{

if(hHook)

UnhookWindowsHookEx(hHook);

}