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消息钩子函数入门篇
发表日期:2003-10-09作者:[] 出处:  

Windows系统是建立在事件驱动的机制上的,说穿了就是整个系统都是通过消息的传递来实现的。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。

钩子的类型

  一. 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_CALLWNDPRO

CRET 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执行低优先级的任务。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 or 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,它不能象线程特定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,它們不會被注射到任何行程位址空間。(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,它不能象线程特定Hook一样使用。WH_JOURNALRECORD是system-wide local hooks,它們不會被注射到任何行程位址空間。

8、WH_KEYBOARD Hook

在应用程序中,WH_KEYBOARD Hook用来监视WM_KEYDOWN and WM_KEYUP消息,这些消息通过GetMessage or PeekMessage function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 或者 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钟情況:

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!

  二. 按使用范围分类,主要有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。nCode、wParam和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 )

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。

  Lpfn是钩子函数的地址。

  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。

   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。

  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的差别。线程钩子一般在当前线程或者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);

}

系统钩子的编程实例:

由于系统钩子要用到dll,所以先介绍下win32 dll的特点:

Win32 DLL与 Win16 DLL有很大的区别,这主要是由操作系统的设计思想决定的。一方面,在Win16 DLL中程序入口点函数和出口点函数(LibMain和WEP)是分别实现的;而在Win32 DLL中却由同一函数DLLMain来实现。无论何时,当一个进程或线程载入和卸载DLL时,都要调用该函数,它的原型是BOOL WINAPI DllMain

(HINSTANCE hinstDLL,DWORD fdwReason, LPVOID lpvReserved);,其中,第一个参数表示DLL的实例句柄;第三个参数系统保留;这里主要介绍一下第二个参数,它有四个可能的值:DLL_PROCESS_ATTACH(进程载入),DLL_THREAD_ATTACH(线程载入),DLL_THREAD_DETACH(线程卸载),DLL_PROCESS_DETACH(进程卸载),在DLLMain函数中可以对传递进来的这个参数的值进行判别,并根据不同的参数值对DLL进行必要的初始化或清理工作。举个例子来说,当有一个进程载入一个DLL时,系统分派给DLL的第二个参数为DLL_PROCESS_ATTACH,这时,你可以根据这个参数初始化特定的数据。另一方面,在Win16环境下,所有应用程序都在同一地址空间;而在Win32环境下,所有应用程序都有自己的私有空间,每个进程的空间都是相互独立的,这减少了应用程序间的相互影响,但同时也增加了编程的难度。大家知道,在Win16环境中,DLL的全局数据对每个载入它的进程来说都是相同的;而在Win32环境中,情况却发生了变化,当进程在载入DLL时,系统自动把DLL地址映射到该进程的私有空间,而且也复制该DLL的全局数据的一份拷贝到该进程空间,也就是说每个进程所拥有的相同的DLL的全局数据其值却并不一定是相同的。因此,在Win32环境下要想在多个进程中共享数据,就必须进行必要的设置。亦即把这些需要共享的数据分离出来,放置在一个独立的数据段里,并把该段的属性设置为共享。

在VC6中有三种形式的MFC DLL(在该DLL中可以使用和继承已有的MFC类)可供选择,即Regular statically linked to MFC DLL(标准静态链接MFC DLL)和Regular using the shared MFC DLL(标准动态链接MFC DLL)以及Extension MFC DLL(扩展MFC DLL)。第一种DLL的特点是,在编译时把使用的MFC代码加入到DLL中,因此,在使用该程序时不需要其他MFC动态链接类库的存在,但占用磁盘空间比较大;第二种DLL的特点是,在运行时,动态链接到MFC类库,因此减少了空间的占用,但是在运行时却依赖于MFC动态链接类库;这两种DLL既可以被MFC程序使用也可以被Win32程序使用。第三种DLL的特点类似于第二种,做为MFC类库的扩展,只能被MFC程序使用。

下面说说在VC6中全局共享数据的实现

  在主文件中,用#pragma data_seg建立一个新的数据段并定义共享数据,其具体格式为:

  #pragma data_seg ("shareddata")

  HWND sharedwnd=NULL;//共享数据

  #pragma data_seg()

  仅定义一个数据段还不能达到共享数据的目的,还要告诉编译器该段的属性,有两种方法可以实现该目的(其效果是相同的),一种方法是在.DEF文件中加入如下语句:

SETCTIONS shareddata READ WRITE SHARED

  另一种方法是在项目设置链接选项中加入如下语句:

  /SECTION:shareddata,rws

好了,准备知识已经学完了,让我们开始编写个全局的钩子程序吧!

由于全局钩子函数必须包含在动态链接库中,所以本例由两个程序体来实现。

1.建立钩子Mousehook.DLL

  (1)选择MFC AppWizard(DLL)创建项目Mousehook;

  (2)选择MFC Extension DLL(共享MFC拷贝)类型;

  (3)由于VC5没有现成的钩子类,所以要在项目目录中创建Mousehook.h文件,在其中建立钩子类:

  class AFX_EXT_CLASS Cmousehook:public CObject

  {

  public:

  Cmousehook();

  //钩子类的构造函数

  ~Cmousehook();

  //钩子类的析构函数

  BOOL starthook(HWND hWnd);

  //安装钩子函数

  BOOL stophook();

  卸载钩子函数

  };

  (4)在Mousehook.app文件的顶部加入#include"Mousehook.h"语句;

  (5)加入全局共享数据变量:

  #pragma data_seg("mydata")

  HWND glhPrevTarWnd=NULL;

  //上次鼠标所指的窗口句柄

  HWND glhDisplayWnd=NULL;

  //显示目标窗口标题编辑框的句柄

  HHOOK glhHook=NULL;

  //安装的鼠标钩子句柄

  HINSTANCE glhInstance=NULL;

  //DLL实例句柄

  #pragma data_seg()

  (6)在DEF文件中定义段属性:

  SECTIONS

  mydata READ WRITE SHARED

  (7)在主文件Mousehook.cpp的DllMain函数中加入保存DLL实例句柄的语句:

  DllMain(HINSTANCE hInstance, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)

  {

  //如果使用lpReserved参数则删除下面这行

  UNREFERENCED_PARAMETER(lpReserved);

  if (dwReason == DLL_PROCESS_ATTACH)

  {

   TRACE0("MOUSEHOOK.DLL Initializing!\n");

   //扩展DLL仅初始化一次

   if (!AfxInitExtensionModule(MousehookDLL, hInstance))

   return 0;

   new CDynLinkLibrary(MousehookDLL);

   //把DLL加入动态MFC类库中

   glhInstance=hInstance;

   //插入保存DLL实例句柄

  }

  else if (dwReason == DLL_PROCESS_DETACH)

  {

   TRACE0("MOUSEHOOK.DLL Terminating!\n");

   //终止这个链接库前调用它

   AfxTermExtensionModule(MousehookDLL);

  }

  return 1;

  }

  (8)类Cmousehook的成员函数的具体实现:

  Cmousehook::Cmousehook()

  //类构造函数

  {

  }

  Cmousehook::~Cmousehook()

  //类析构函数

  {

  stophook();

  }

  BOOL Cmousehook::starthook(HWND hWnd)

  //安装钩子并设定接收显示窗口句柄

  {

  BOOL bResult=FALSE;

  glhHook=SetWindowsHookEx(WH_MOUSE,MouseProc,glhInstance,0);

  if(glhHook!=NULL)

   bResult=TRUE;

  glhDisplayWnd=hWnd;

  //设置显示目标窗口标题编辑框的句柄

  return bResult;

  }

  BOOL Cmousehook::stophook()

  //卸载钩子

  {

  BOOL bResult=FALSE;

  if(glhHook)

  {

   bResult= UnhookWindowsHookEx(glhHook);

   if(bResult)

   {

   glhPrevTarWnd=NULL;

   glhDisplayWnd=NULL;//清变量

   glhHook=NULL;

   }

  }

  return bResult;

  }

  (9)钩子函数的实现:

  LRESULT WINAPI MouseProc(int nCode,WPARAM wparam,LPARAM lparam)

  {

  LPMOUSEHOOKSTRUCT pMouseHook=(MOUSEHOOKSTRUCT FAR *) lparam;

   if (nCode>=0)

   {

  HWND glhTargetWnd=pMouseHook->hwnd;

  //取目标窗口句柄

   HWND ParentWnd=glhTargetWnd;

   while (ParentWnd !=NULL)

   {

   glhTargetWnd=ParentWnd;

   ParentWnd=GetParent(glhTargetWnd);

   //取应用程序主窗口句柄

   }

   if(glhTargetWnd!=glhPrevTarWnd)

   {

   char szCaption[100];

   GetWindowText(glhTargetWnd,szCaption,100);

   //取目标窗口标题

   if(IsWindow(glhDisplayWnd))

   SendMessage(glhDisplayWnd,WM_SETTEXT,0,(LPARAM)(LPCTSTR)szCaption);

   glhPrevTarWnd=glhTargetWnd;

   //保存目标窗口

   }

   }

   return CallNextHookEx(glhHook,nCode,wparam,lparam);

   //继续传递消息

  }

  (10)编译项目生成mousehook.dll。

  2.创建钩子可执行程序

  (1)用MFC的AppWizard(EXE)创建项目Mouse;

  (2)选择“基于对话应用”并按下“完成”键;

  (3)编辑对话框,删除其中原有的两个按钮,加入静态文本框和编辑框,用鼠标右键点击静态文本框,在弹出的菜单中选择“属性”,设置其标题为“鼠标所在的窗口标题”;

  (4)在Mouse.h中加入对Mousehook.h的包含语句#Include"..\Mousehook\Mousehook.h";

  (5)在CMouseDlg.h的CMouseDlg类定义中添加私有数据成员:

  CMouseHook m_hook;//加入钩子类作为数据成员

  (6)修改CmouseDlg::OnInitDialog()函数:

  BOOL CMouseDlg::OnInitDialog()

  {

  CDialog::OnInitDialog();

  ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);

  ASSERT(IDM_ABOUTBOX <0xF000);

  CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);

  if (pSysMenu != NULL)

  {

   CString strAboutMenu;

   strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);

   if (!strAboutMenu.IsEmpty())

   {

   pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);

   pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);

   }

  }

  SetIcon(m_hIcon, TRUE);//Set big icon

  SetIcon(m_hIcon, FALSE);//Set small icon

  //TODO: Add extra initialization here

  CWnd * pwnd=GetDlgItem(IDC_EDIT1);

  //取得编辑框的类指针

  m_hook.starthook(pwnd->GetSafeHwnd());

  //取得编辑框的窗口句柄并安装钩子

  return TRUE;

  //return TRUE unless you set the focus to a control

  }

  (7)链接DLL库,即把..\Mousehook\debug\Mousehook.lib加入到项目设置链接标签中;

  (8)编译项目生成可执行文件;

  (9)把Mousehook.DLL拷贝到..\mouse\debug目录中;

  (10)先运行几个可执行程序,然后运行Mouse.exe程序,把鼠标在不同窗口中移动,在Mouse.exe程序窗口中的编辑框内将显示出鼠标所在的应用程序主窗口的标题。

好了,终于写完了,累ing,这是钩子函数的入门知识,包括了线程钩子和全局钩子,希望高手们加以指点斧正!谢谢大家!

[附:我有个疑问,希望高手们帮忙解决下,在编写线程钩子时,我用的是这个函数来安装钩子hHook=SetWindowsHookEx(WH_MOUSE,MouseProc,0,GetCurrentThreadId());第4个参数是GetCurrentThreadId()

是指此钩子函数监测的是自己的那个程序,那么如果我想监测其他一个特定程序的话,此参数该如何定义出来呢?比如想只监测mir3程序,该如何定义第4个参数呢?谢谢!]

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