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  • hook(转)

    原文: http://www.cnblogs.com/dubingsky/archive/2009/06/26/1511355.html

    钩子函数hook

          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: 
    1WH_CALLWNDPROCWH_CALLWNDPROCRET Hooks 
          WH_CALLWNDPROCWH_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。 
    2WH_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。 
    3WH_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。 
    4WH_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。 
    5WH_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。 
    6WH_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_JOURNALPLAYBACKsystem-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) 
    7WH_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_JOURNALRECORDsystem-wide local hooks,它們不會被注射到任何行程位址空間。 
    8WH_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。 
    9WH_KEYBOARD_LL Hook 
    WH_KEYBOARD_LL Hook监视输入到线程消息队列中的键盘消息。 
    10WH_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。
    11WH_MOUSE_LL Hook 
          监视输入到线程消息队列中的鼠标消息。 
    12WH_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。 
    13WH_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-levelunowned 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。 

     
    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


       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。nCodewParamlParam 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 
    APPWizardEXE)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); 

     

    2)系统钩子的编程实例:

    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 

     

    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.cppDllMain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)MFCAppWizard(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.hCMouseDlg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。

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