第21章动态链接库和钩子（2）

21.5 Windows钩子

21.5.1 Windows钩子

钩子是Windows消息处理机制中的一个监视点，应用程序可以在这里安装一个监视子程序，这样就可以在系统中的消息流到达目的窗口过程前监控它们。也就是说，钩子是用来截获系统中的消息流，并送给其他应用程序的处理的。

21.5.2 钩子的类型

（1）按作用范围分类

钩子类型

说明

局部钩子

仅钩挂属于自身进程的事件消息

★钩子模块不需要单独的dll，可以放在同一个可执行文件中

远程钩子

又分为两种：

线程钩子（LocalHook）——捕获其它进程中的某一线程的事件

系统钩子（RemoteHook）——捕获所有进程的消息，也叫全局钩子

★钩子回调函数必须放在DLL中：因为只有dll是可以被映射到其他进程的地址空间。这样，HOOK代码才能被系统注入到每个进程里面。在安装这样的钩子后，系统会自动地把该DLL注入到所有的进程空间，这样每个进程发生的特定事件就会被注入进来的Hook代码给拦截。否则，系统是不能从其他进程的地址空间中调用钩子函数，因为两个进程的地址空间是隔离的。

（2）按事件分类

　　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。

（3）常见的钩子

钩子类型	说明
WH_CALLWNDPROC WH_CALLWNDPROCRET	①WH_CALLWNDPROC：在SendMessage时，当消息到达目标窗口之前，调用钩子函数 ②WH_CALLWNDPROCRET：在SendMessage时，在消息到达目标窗口之后，调用钩子函数。 ③WM_CALLWNDPROCRET会收到CWPRETSTRUCT结构体，包含了来自处理消息的窗口过程的返回值，及与这个消息关联的消息参数。
WH_CBT	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设置输入焦点事件、系统菜单消息 ③同步系统消息队列、完成系统指令 ④来自系统消息队列中的移动鼠标，键盘事件
WH_GETMESSAGE	当GetMessage或 PeekMessage函数获取消息后，调用钩子函数，可以用来监视鼠标和键盘输入及其他消息。
WH_KEYBOARD	当GetMessage或PeekMessage，如果得到的是WM_KEYUP或WM_KEYDOWN时，则调用钩子函数
WH_MOUSE	当GetMessage或PeekMessage时，如果得到的是鼠标消息，则调用钩子函数。
WH_HARDWARE	当GetMessage或PeekMessage时，如果得到的是非鼠标和键盘消息，则调用调子函数
WH_MSGFILTER	当用户对滚动条、菜单或对话框所做所有操作时，系统在发送相应的消息之前调用钩子函数（这种钩子只能是局部的）
WH_SYSMSGFILTER	同WH_MSGFILTER，但是系统钩子。
WH_SHELL	当Shell程序准备接收一些通知事件前，调用钩子函数。外壳应用程序是不接受WH_SHELL消息的，要用应用程序能够接收WH_SHELL，必须调用SystemParametersInfo函数注册该消息。WM_SHELL共有5种情况： ①TaskBar需要重绘某个按钮时 ②当系统地要显示关于Taskbar的一个程序的最小化形式 ③当目前的键盘布局状态改变。 ④当按Ctrl+Esc去执行TaskManager（或相等级别的程序）时。 ⑤只要有个top-level、unowned窗口被创建、起作用或被摧毁

WH_DEBUG	用来给其他钩子函数除错的
WH_JOURNALRECORD	用来记录发送给系统消息队列的所有消息，被称为日志记录钩子
WH_JOURNALPLAYBACK	用来回放日志记录钩子的系统事件，被称为日志回放钩子。
WH_FOREGROUNDIDLE	应用程序的前台线程处于空闲状态时，调用钩子函数，可以在这里安排一些优先级很低的任务

21.5.3 远程钩子的安装和使用

（1）钩子程序的结构——3个功能模块

功能模块	说明
①主程序	用来实现界面或其他功能
②钩子回调函数	用来接收系统发过来的消息。对于局部钩子来说，这模块可以处在同一可执行文件中。对于远程钩子，该模块必须放在一个DLL库中。
③钩子安装和卸载模块	没有特别要求，一般也放在动态链接库中。

（2）钩子的安装：SetWindowsHookEx

参数	含义
int idHook	见前面表格《常见的钩子类型》
HOOKPROC lpfn	钩子函数的指针 ,也即拦截到指定系统消息后的预处理过程,一般定义在DLL中
HINSTANCE hMod	应用程序实例的句柄。如果是全局钩子， hInstance是DLL句柄（DllMain中给的模块地址，就是包含HookProc的动态库加载地址。如果该值为0则只勾自己）
DWORD dwThreadId	要安装钩子的线程ID，指定被监视的线程，如果明确指定了某个线程的ID就只监视该线程，此时的钩子即为线程钩子；如果该参数被设置为0，则表示此钩子为监视系统所有线程的全局钩子。

（2）钩子函数及钩子链

　　①LRESULT CALLBACK HookProc(int nCode,WPARAM wParam,LPARAM lParam);

　　②对于不同的钩子类型，钩子函数的参数的含义是不同的，可参照MSDN

　　③Windows系统中可能同时存在多个同类型的钩子，多个程序同时安装同一种钩子的时候，就会将这些钩子组成一个钩子链，最近加入的钩子放在链表的头部，Windows负责为每一种钩子维护一个钩子链。当一个事件发生时，Windows调用最后安装的钩子，然后由当前钩子的回调函数发起调用下一个钩子的动作，这样就可以将消息传递下来。因为，程序中于不感兴趣的消息应通过CallNextHookEx(hKeyHook,nCode,wParam,lParam)函数传递给下一个钩子。

（3）钩子的卸载：UnhookWindowsHookEx(HHOOK) 函数卸载钩子，其参数为钩子句柄。

（5）键盘钩子的实例程序

【HookTest程序】

　　①利用全局鼠标钩子来实现窗口的悬停效果（类似于QQ，当窗口靠左边时，则隐入。当鼠标靠屏幕左边时，渐显出来。

　　②实现全局键盘钩子实现键盘消息的拦截。

第21章动态链接库和钩子（2）

/*--------------------------------------------
   键盘钩子 供动态链接库及主程序使用的头文件
           (c)浅墨浓香，2015.6.11
--------------------------------------------*/
#pragma once
#include <Windows.h>

#ifdef _cplusplus
#ifdef API_EXPORT 
#define EXPORT   extern "C" __declspec(dllexport)          //当头文件供动态库本身使用时
#else
#define EXPORT    extern "C" __declspec(dllimport)         //当头文件供调用库的程序使用时
#endif
#else
#ifdef API_EXPORT 
#define EXPORT   __declspec(dllexport)                        //当头文件供动态库本身使用时
#else
#define EXPORT   __declspec(dllimport)                        //当头文件供调用库的程序使用时
#endif
#endif

//安装鼠标钩子
EXPORT HHOOK InstallMouseHook(HWND hwnd);
//御载鼠标钩子
EXPORT void UnInstallMouseHook();
//鼠标钩子回调函数
LRESULT CALLBACK MouseProc(int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam);


//安装鼠标钩子
EXPORT HHOOK InstallKeyBoardHook(HWND hwnd);
//御载鼠标钩子
EXPORT void UnInstallKeyBoardHook();
//键盘钩子回调函数
LRESULT CALLBACK KeyBoardProc(int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

//HookLib.c

#define API_EXPORT
#include "HookLib.h"

#define WM_USER_MOUSEHOOK    (WM_USER + 1000)
#define WM_USER_KEYBOARDHOOK (WM_USER + 1001)

//以下两个变量只供当前进程使用，不需要进程间共享.
//g_hInst只供安装钩子的进程使用。
//g_wAscII只调用钩子函数的进程使用。
WORD  g_wAscII;    //保存每次击键时产生的扫描码转化成的ASCII码             
HINSTANCE g_hInst; //动态链接库的句柄

//设置自定义数据段（用来做数据在不同进程中的共享区）
//以下三个变量需要在不同进程共享。
#pragma data_seg(".myshared") 
HWND      g_hWnd            = NULL;
HHOOK     g_hMouseHook        = NULL;
HHOOK     g_hKeyBoardHook    = NULL;
#pragma data_seg() 

//设置自定义数据段的属性（可读、可写、可共享）
#pragma comment (linker,"/SECTION:.myshared,RWS")  //设为可读写、可共享属性

//入口和退出点
int WINAPI DllMain(HINSTANCE hInstance, DWORD fdwReason, PVOID pvReserved)
{
    g_hInst = hInstance;
    return TRUE;
}

//安装鼠标钩子
HHOOK InstallMouseHook(HWND hwnd)
{
    //因为安装钩子的进程与钩子函数的进程可能是不同进程，这个变量将在钩子函数里被使用，
    //所以g_hWnd、g_hMouseHook设为进程间共享的变量
    g_hMouseHook = (HHOOK)SetWindowsHookEx(WH_MOUSE, MouseProc, g_hInst, 0);//最后一个参数为NULL，表示全局钩子
    g_hWnd = hwnd; 
    return g_hMouseHook;
}

//御载鼠标钩子
void UnInstallMouseHook()
{
    UnhookWindowsHookEx(g_hMouseHook);
}

//鼠标钩子函数
LRESULT CALLBACK MouseProc(int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    MOUSEHOOKSTRUCT* ms = (MOUSEHOOKSTRUCT*)lParam;
    CallNextHookEx(g_hMouseHook, nCode, wParam, lParam);
    static POINT ptOld;

    if (wParam ==WM_MOUSEMOVE )
    {        
        if (ptOld.x != ms->pt.x && ptOld.y != ms->pt.y)
        {
            ptOld.x = ms->pt.x;
            ptOld.y = ms->pt.y;
            PostMessage(g_hWnd, WM_USER_MOUSEHOOK, wParam, MAKELPARAM(ms->pt.x, ms->pt.y));
        }        
    }
    return 0;
}


//安装键盘钩子
HHOOK InstallKeyBoardHook(HWND hwnd)
{
    
    //因为安装钩子的进程与钩子函数的进程可能是不同进程，这个变量将在钩子函数里被使用，
    //所以g_hWnd、g_hKeyBoardHook设为进程间共享的变量
    g_hKeyBoardHook = (HHOOK)SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD, KeyBoardProc, g_hInst, 0);//最后一个参数为NULL，表示全局钩子
    g_hWnd = hwnd;
    return g_hKeyBoardHook;
}

//御载键盘钩子
void UnInstallKeyBoardHook()
{
    UnhookWindowsHookEx(g_hKeyBoardHook);
}

/*
键盘钩子回调函数：每个按键该函数会被调用两次，即按下或释放时被调用。
lParam与键盘消息含义一致
0-15表示按键的重复次数
16-23按键的扫描码
位24：是否是扩展键（如F1F2等Fx键或小键盘的数字键），如果是为1
25-28未定义
29：Alt，按下为1，否则为0
30按键原来的状态，发送消息前按键如果是按下的为1，否则为0
31位：按键的当前动作，如果按下为0，释放为1.*/
LRESULT CALLBACK KeyBoardProc(int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    BYTE byKeyState[256];
    UINT uScanCode;
    
    //传给键盘钩子链中的下一个钩子处理
    CallNextHookEx(g_hKeyBoardHook, nCode, wParam, lParam);

    //安插个后门程序，将当前用户对键盘的操作偷偷发给我们的程序
    //以下代码实现将用户的WM_KEYDOWN传为相应的ASCII，并发给我们的程序
    if (lParam & 0x80000000)  //只处理按下时的情况，即第31位为0时
    {    
        GetKeyboardState(byKeyState);     //获取当前键盘状态
        uScanCode = ((lParam &0x000F0000)>> 16);  //取出16-23位的扫描码

        //根据当前的键盘布局，键盘状态，将扫描码转为ASCII码
        ToAscii(wParam, uScanCode, byKeyState, (LPWORD)&g_wAscII, 0);
        
        //将转换
        PostMessage(g_hWnd, WM_USER_KEYBOARDHOOK, wParam, (LPARAM)g_wAscII);
    }
    return 0;
}

//LRESULT CALLBACK KeyboardProc(int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
//{
//    BYTE byKeyState[256];
//    UINT uScanCode;
//
//    CallNextHookEx(g_hHook, nCode, wParam, lParam);
//
//}

//HookTest.c——测试程序

#include <Windows.h>
#include "resource.h"
#include "..\HookDll\HookLib.h"

#pragma comment(lib,"..\..\Debug\HookDll.lib")

#define WM_USER_MOUSEHOOK        (WM_USER + 1000)
#define WM_USER_KEYBOARDHOOK    (WM_USER + 1001)


BOOL CALLBACK DlgProc(HWND hwndDlg, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    TCHAR szBuffer[128];
    static TCHAR szKeyBuffer[128];
    static POINT pt;
    HDC hdc;
    PAINTSTRUCT ps;
    RECT  rc;

    int  i;
    static int nWidth, nHeight;

    switch (uMsg)
    {
    case WM_INITDIALOG:
        InstallMouseHook(hwndDlg);    //安装全局鼠标钩子
        InstallKeyBoardHook(hwndDlg); //安装全局键盘钩子
        GetWindowRect(hwndDlg, &rc);
        nWidth = rc.right - rc.left;
        nHeight = rc.bottom - rc.top;
        return TRUE;

    case WM_USER_MOUSEHOOK:  //自定义的鼠标钩子消息

        pt.x = LOWORD(lParam);
        pt.y = HIWORD(lParam);

        GetWindowRect(hwndDlg, &rc);
    
        //实现悬挂窗口的效果
        if (rc.left<=0)  //窗口左边界己经在屏幕左边。
        {
            if (PtInRect(&rc, pt)) //如果鼠标在窗口内，则正常显示窗口
            {
                if (IsWindowVisible(hwndDlg))
                {
                    SetWindowPos(hwndDlg, HWND_TOP, 0, rc.top, nWidth, nHeight, SWP_SHOWWINDOW);
                }
            }
            else  //如果鼠标不在窗口上，则隐入
            {
                if (IsWindowVisible(hwndDlg))
                {
                    for (i = 0; i < nWidth; i++)
                    {
                        SetWindowPos(hwndDlg, HWND_TOP, 0, rc.top, nWidth - i, nHeight, SWP_SHOWWINDOW);
                    }
                    SetWindowPos(hwndDlg, HWND_TOP, 0, rc.top, nWidth - i, nHeight, SWP_HIDEWINDOW); //隐藏起来(含任务栏图标也消失了）
                }
            }
        }

        if (pt.x<=0) //当鼠标靠屏幕右侧时，如果窗口原来隐藏的，则渐显出来。如果之前己经正常显示的，则不做任何处理。
        {
            if (!IsWindowVisible(hwndDlg))
            {
                for (i = 0; i < nWidth; i += 1)
                {
                    SetWindowPos(hwndDlg, HWND_TOP, 0, rc.top, i, nHeight, SWP_SHOWWINDOW);
                }
            }
        }

        InvalidateRect(hwndDlg, NULL, TRUE);
        return 0;
 
    case WM_USER_KEYBOARDHOOK:  //自定义的键盘钩子消息
        wsprintf(szKeyBuffer, TEXT("您当前按下了键盘上的：%c"), lParam);
        InvalidateRect(hwndDlg, NULL, TRUE);
        return TRUE;

    case WM_PAINT:
        hdc = BeginPaint(hwndDlg, &ps);

        SetBkMode(hdc, TRANSPARENT);
        TextOut(hdc, 10, 40, szBuffer, wsprintf(szBuffer, TEXT("当前坐标：x = %d,y = %d"), pt.x, pt.y));
        TextOut(hdc, 10, 60, szKeyBuffer, lstrlen(szKeyBuffer));

        EndPaint(hwndDlg, &ps);
        return TRUE;

    case WM_CLOSE:
        UnInstallMouseHook();    //卸载鼠标钩子
        UnInstallKeyBoardHook(); //卸载键盘钩子
        EndDialog(hwndDlg, 0);
        return TRUE;
    }

    return FALSE;
}

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
    PSTR szCmdLine, int iCmdShow)
{
    DialogBoxParam(hInstance, TEXT("HOOKTEST"), NULL, DlgProc,0);
}

//resource.h

//{{NO_DEPENDENCIES}}
// Microsoft Visual C++ 生成的包含文件。
// 供 HookTest.rc 使用
//
#define IDC_TEXT                        1001

// Next default values for new objects
// 
#ifdef APSTUDIO_INVOKED
#ifndef APSTUDIO_READONLY_SYMBOLS
#define _APS_NEXT_RESOURCE_VALUE        102
#define _APS_NEXT_COMMAND_VALUE         40001
#define _APS_NEXT_CONTROL_VALUE         1002
#define _APS_NEXT_SYMED_VALUE           101
#endif
#endif

//HookTest.rc

// Microsoft Visual C++ generated resource script.
//
#include "resource.h"

#define APSTUDIO_READONLY_SYMBOLS
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// Generated from the TEXTINCLUDE 2 resource.
//
#include "winres.h"

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#undef APSTUDIO_READONLY_SYMBOLS

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 中文(简体，中国) resources

#if !defined(AFX_RESOURCE_DLL) || defined(AFX_TARG_CHS)
LANGUAGE LANG_CHINESE, SUBLANG_CHINESE_SIMPLIFIED

#ifdef APSTUDIO_INVOKED
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// TEXTINCLUDE
//

1 TEXTINCLUDE 
BEGIN
    "resource.h "
END

2 TEXTINCLUDE 
BEGIN
    "#include ""winres.h""
"
    "

第21章 动态链接库和钩子（2）

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