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消息钩子函数入门篇

Posted on 2007-01-10 21:06 济公 阅读(1475) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: C/C++

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
WH_CALLWNDPROCRET Hooks
WH_CALLWNDPROC
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 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 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
WH_SYSMSGFILTER Hooks
WH_MSGFILTER
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 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.
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 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 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) 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
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 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。

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 ) 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) 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) DEF 文件中定义段属性:

  
SECTIONS
  
mydata READ WRITE SHARED
   (7) 在主文件 Mousehook.cpp 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);
   // 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) 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) MFC 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) Mouse.h 中加入对 Mousehook.h 的包含语句 #Include"..\Mousehook\Mousehook.h"

   (5) CMouseDlg.h 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) 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()); 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?

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