钩子函数的应用 
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作者:吴燕 刘宏波   
    
     摘  要:介绍了钩子的有关知识,并给出了在Delphi环境下编写的键盘鼠标钩子的程序示例。
     关键词:钩子;键盘钩子;鼠标钩子;Delphi
     
     钩子是Windows中消息处理机制的一个要点,通过安装各种钩子,应用程序能够设置相应的子例程来监视系统里的消息传递以及在这些消息到达目的地之前截获它们并根据用户要求做出相应处理。钩子的种类很多其作用也不同,如键盘钩子可以截获键盘消息,鼠标钩子可以截获鼠标消息,外壳钩子可以截获启动和关闭应用程序的消息,日志钩子可以监视和记录输入事件。钩子分为线程专用钩子和全局钩子,线程专用钩子只监视指定的线程,要监视系统中的所有线程,必须用到全局钩子。对于全局钩子,钩子函数必须包含在独立的动态链接库(DLL)中,这样才能被各种相关联的应用程序调用。
     ~~一、钩子函数简介
     Windows提供API函数SetwindowsHookEx来建立一个Hook,通过这个函数可以将一个程序添加到Hook链中监视Windows消息,函数语法为:
     SetwindowsHookEx (idHook:Integer;lpfn:TFNHookProc;hmod: HINST;dwThreadId:DWORD)
     其中参数idHook指定建立的监视函数类型。通过Windows MSDN帮助可以看到,SetwindowsHookEx函数提供15种不同的消息监视类型,而WH_JOURNALRECORD和WH_JOURNALPLAYBACK是用来监视键盘和鼠标操作的。参数lpfn指定消息函数,在相应的消息产生后,系统会调用该函数并将消息值传递给该函数供处理。函数的一般形式为:
     Hookproc (icode:Integer;wparam:WPARAM;lparam:LPARAM):LRESULT;stdcall; 
     其中icode为系统指示标记,wParam和lParam为附加参数,根据不同的消息监视类型而不同。只要在程序中建立这样一个函数再通过SetwindowsHookEx函数将它加入到消息监视链中就可以处理消息了。在不需要监视系统消息时可以调用UnHookWindowsHookEx来解除对消息的监视。WH_JOURNALRECORD和WH_JOURNALPLAYBACK类型是两种相反的Hook类型,前者获得鼠标、键盘动作消息,后者回放鼠标、键盘消息。
     
     ~~二、钩子程序的实例
     在本程序中建立了两个消息函数,一个用于纪录鼠标、键盘的动作并保存,另一个用于将保存的动作返给系统回放。在Delphi中建立一个工程,在Form1上添加3个按钮用于程序操作。另外再添加一个Edit控件用于验证操作。以下程序在Delphi6.0、Windows98环境下调试通过。
     unit Unit1;
     interface
     uses   Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms,
            Dialogs, StdCtrls;
     type
       TForm1 = class(TForm)
       Button1: TButton;
       Button2: TButton;
       Button3: TButton;
       Edit1: TEdit;
       procedure FormCreate(Sender: TObject);
       procedure Button1Click(Sender: TObject);
       procedure Button2Click(Sender: TObject);
       procedure Button3Click(Sender: TObject);
       private
       { private declarations }
       public
       { public declarations }
       end;
     var
       Form1: TForm1;
       EventArr:array[0..1000]of EVENTMSG;
       EventLog:Integer;
       PlayLog:Integer;
       hHook,hPlay:Integer;
       recOK:Integer;
       canPlay:Integer;
       bDelay:Bool;
     implementation
     {$R *.DFM}
     function PlayProc(iCode:Integer;wParam:wParam;lParam:lParam):LRESULT;stdcall;
     begin
       canPlay:=1;
       Result:=0;
       if iCode < 0 then //必须将消息传递到钩子链的下一个处理程序
       Result := CallNextHookEx(hPlay,iCode,wParam,lParam)
       else if iCode = HC_SYSMODALON then  canPlay:=0
       else if iCode = HC_SYSMODALOFF then  canPlay:=1
       else if ((canPlay =1 )and(iCode=HC_GETNEXT)) then begin
       if bDelay then begin
       bDelay:=False;
       Result:=50;
       end;
       pEventMSG(lParam)^:=EventArr[PlayLog];
       end
       else if ((canPlay = 1)and(iCode = HC_SKIP))then begin
       bDelay := True;
       PlayLog:=PlayLog+1;
       end;
       if PlayLog>=EventLog then begin
       UNHookWindowsHookEx(hPlay);
       end;
     end;
     function HookProc(iCode:Integer;wParam:wParam;lParam:lParam):LRESULT;stdcall;
     begin
       recOK:=1;
       Result:=0; 
       if iCode < 0 then
       Result := CallNextHookEx(hHook,iCode,wParam,lParam)
       else if iCode = HC_SYSMODALON then  recOK:=0
       else if iCode = HC_SYSMODALOFF then  recOK:=1
       else if ((recOK>0) and (iCode = HC_ACTION)) then begin
       EventArr[EventLog]:=pEventMSG(lParam)^;
       EventLog:=EventLog+1;
       if EventLog>=1000 then begin
       UnHookWindowsHookEx(hHook);
       end;
       end;
     end;
     procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
     begin
       Button1.Caption:='纪录';
       Button2.Caption:='停止';
       Button3.Caption:='回放';
       Button2.Enabled:=False;
       Button3.Enabled:=False;
     end;
     procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
     begin
       EventLog:=0;
       //建立键盘、鼠标操作消息纪录链
       hHook:=SetwindowsHookEx(WH_JOURNALRECORD,HookProc,HInstance,0);
       Button2.Enabled:=True;
       Button1.Enabled:=False;
     end;
     procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
     begin
       UnHookWindowsHookEx(hHook);
       hHook:=0;
       Button1.Enabled:=True;
       Button2.Enabled:=False;
       Button3.Enabled:=True;
     end;
     procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject);
     begin
       PlayLog:=0;
       //建立键盘鼠标操作消息纪录回放链
       hPlay:=SetwindowsHookEx(WH_JOURNALPLAYBACK,PlayProc,
       HInstance,0); 
       Button3.Enabled:=False;
     end; 
     end. 
     运行程序,点击“纪录”按钮开始纪录操作,这时你可以在文本控件中输入一些文字,然后点击“停止”按钮停止纪录,再点击“回放”按钮就可以将先前所做的操作回放。在上面的程序中,HookProc是纪录操作的消息函数,每当有鼠标、键盘消息发生时,系统都会调用该函数,消息信息就保存在地址lParam中,PlayProc是消息回放函数,当系统执行消息回放时调用该函数,程序就将先前纪录的消息值返回到lParam指向的区域中,系统就会执行该消息,从而实现了消息回放。
     
     ~~三、小结
     Hook是应用程序在Microsoft Windows 消息处理过程中设置的用来监控消息流并且处理系统中尚未到达目的窗口的某一类型消息过程的机制。这可以帮助应用程序实现实现某些特殊目的,如控制键盘或鼠标的输入消息,监视窗口的打开关闭以及实现记录宏等等,应用灵活,功能强大。如果Hook过程在应用程序中实现,若应用程序不是当前窗口时,该Hook就不起作用;如果Hook在DLL中实现,程序在运行中动态调用它,它能实时对系统进行监控。
     
     参考文献
     
     1.Jeffrey Richter. Advanced Windows third edition. Microsoft Press, 1997
     2.Feffrey Richter. Windows95 WindowsNT3.5 高级编程技术. 清华大学出版社,1996年
     责任编辑:敖剑 

解决方案 »

  1.   

    详细的说是这么一回事
    WINDOWS会给一些正在运行的程序发送消息,比如我们按下一个键给
    当前正获得焦点的程序,那么WINDOWS就会给这个程序发送WM_CHAR消息
    如果我们安装了一个HOOD的话,那么我们的HOOD就会先获得这个消息
    (这个时候我们就可以对这个消息进行处理,然后再把消息发给应用程序,
    当然我们也可以不发送给应用程序)然后,再把消息发送给应用程序,这就
    像数据库中的三层模型一样
    WINDOW(发送消息)---->HOOD---->应用程序
      

  2.   

    Win32全局钩子在VC5中的实现
    贺成士 
      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。钩子的种类很多,每种钩子可以截获并处理相应的消息,如键盘钩子可以截获键盘消息,外壳钩子可以截取、启动和关闭应用程序的消息等。本文在VC5编程环境下实现了一个简单的鼠标钩子程序,并对Win32全局钩子的运行机制、Win32 DLL的特点、VC5环境下的MFC DLL以及共享数据等相关知识进行了简单的阐述。 
      一.Win32全局钩子的运行机制 
      钩子实际上是一个处理消息的程序段,通过系统调用,把它挂入系统。每当特
    定的消息发出,在没有到达目的窗口前,钩子程序就先捕获该消息,亦即钩子函数
    先得到控制权。这时钩子函数即可以加工处理(改变)该消息,也可以不作处理而
    继续传递该消息,还可以强制结束消息的传递。对每种类型的钩子由系统来维护一
    个钩子链,最近安装的钩子放在链的开始,而最先安装的钩子放在最后,也就是后
    加入的先获得控制权。要实现Win32的系统钩子,必须调用SDK中的API函数
    SetWindowsHookEx来安装这个钩子函数,这个函数的原型是HHOOK SetWindowsHookEx(int idHook,HOOKPROC lpfn,HINSTANCE hMod,DWORD dwThreadId);,其中,第一个参数是钩子的类型;第二个参数是钩子函数的地址;第三个参数是包含钩子函数的模块句柄;第四个参数指定监视的线程。如果指定确定的线程,即为线程专用钩子;如果指定为空,即为全局钩子。其中,全局钩子函数必须包含在DLL(动态链接库)中,而线程专用钩子还可以包含在可执行文件中。得到控制权的钩子函数在完成对消息的处理后,如果想要该消息继续传递,那么它必须调用另外一个SDK中的API函数CallNextHookEx来传递它。钩子函数也可以通过直接返回TRUE来丢弃该消息,并阻止该消息的传递。 
      二.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),LL_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。 
      三.VC5中MFC DLL的分类及特点 
      在VC5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。 
      四.在VC5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 
      五.具体实现步骤 
      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; 
      //安装的鼠标勾子句柄 
      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,