這篇計算機工程師論文發表了消息鉤子函數入門篇，鉤子函數是Windows消息處理機制的一部分，通過設置“鉤子”，應用程序可以在系統級對所有消息、事件進行過濾，訪問在正常情況下無法訪問的消息。論文介紹了鉤子的類型以及分類。
 

　　關鍵詞：計算機工程師論文,鉤子函數

　　Windows系統是建立在事件驅動的機制上的，說穿了就是整個系統都是通過消息的傳遞來實現的。而鉤子是Windows系統中非常重要的系統接口，用它可以截獲并處理送給其他應用程序的消息，來完成普通應用程序難以實現的功能。鉤子可以監視系統或進程中的各種事件消息，截獲發往目標窗口的消息并進行處理。這樣，我們就可以在系統中安裝自定義的鉤子，監視系統中特定事件的發生，完成特定的功能，比如截獲鍵盤、鼠標的輸入，屏幕取詞，日志監視等等�？梢�，利用鉤子可以實現許多特殊而有用的功能。因此，對于高級編程人員來說，掌握鉤子的編程方法是很有必要的。

　　鉤子的類型

　　一. 按事件分類，有如下的幾種常用類型

　　(1) 鍵盤鉤子和低級鍵盤鉤子可以監視各種鍵盤消息。

　　(2) 鼠標鉤子和低級鼠標鉤子可以監視各種鼠標消息。

　　(3) 外殼鉤子可以監視各種Shell事件消息。比如啟動和關閉應用程序。

　　(4) 日志鉤子可以記錄從系統消息隊列中取出的各種事件消息。

　　(5) 窗口過程鉤子監視所有從系統消息隊列發往目標窗口的消息。

　　此外，還有一些特定事件的鉤子提供給我們使用，不一一列舉。

　　下面描述常用的Hook類型：

　　1、WH_CALLWNDPROC和WH_CALLWNDPROCRET Hooks

　　WH_CALLWNDPROC和WH_CALLWNDPROCRET Hooks使你可以監視發送到窗口過程的消息。系統在消息發送到接收窗口過程之前調用WH_CALLWNDPROC Hook子程，并且在窗口過程處理完消息之后調用WH_CALLWNDPRO

　　CRET Hook子程。WH_CALLWNDPROCRET Hook傳遞指針到CWPRETSTRUCT結構，再傳遞到Hook子程。CWPRETSTRUCT結構包含了來自處理消息的窗口過程的返回值，同樣也包括了與這個消息關聯的消息參數。

　　2、WH_CBT Hook

　　在以下事件之前，系統都會調用WH_CBT Hook子程，這些事件包括：

　　1. 激活，建立，銷毀，最小化，最大化，移動，改變尺寸等窗口事件;

　　2. 完成系統指令;

　　3. 來自系統消息隊列中的移動鼠標，鍵盤事件;

　　4. 設置輸入焦點事件;

　　5. 同步系統消息隊列事件。

　　Hook子程的返回值確定系統是否允許或者防止這些操作中的一個。

　　3、WH_DEBUG Hook

　　在系統調用系統中與其他Hook關聯的Hook子程之前，系統會調用WH_DEBUG Hook子程。你可以使用這個Hook來決定是否允許系統調用與其他Hook關聯的Hook子程。

　　4、WH_FOREGROUNDIDLE Hook

　　當應用程序的前臺線程處于空閑狀態時，可以使用WH_FOREGROUNDIDLE Hook執行低優先級的任務。當應用程序的前臺線程大概要變成空閑狀態時，系統就會調用WH_FOREGROUNDIDLE Hook子程。

　　5、WH_GETMESSAGE Hook

　　應用程序使用WH_GETMESSAGE Hook來監視從GetMessage or PeekMessage函數返回的消息。你可以使用WH_GETMESSAGE Hook去監視鼠標和鍵盤輸入，以及其他發送到消息隊列中的消息。

　　6、WH_JOURNALPLAYBACK Hook

　　WH_JOURNALPLAYBACK Hook使應用程序可以插入消息到系統消息隊列�？梢允褂眠@個Hook回放通過使用WH_JOURNALRECORD Hook記錄下來的連續的鼠標和鍵盤事件。只要WH_JOURNALPLAYBACK Hook已經安裝，正常的鼠標和鍵盤事件就是無效的。WH_JOURNALPLAYBACK Hook是全局Hook，它不能象線程特定Hook一樣使用。WH_JOURNALPLAYBACK Hook返回超時值，這個值告訴系統在處理來自回放Hook當前消息之前需要等待多長時間(毫秒)。這就使Hook可以控制實時事件的回放。WH_JOURNALPLAYBACK是system-wide local hooks，它們不會被注射到任何行程位址空間。(估計按鍵精靈是用這個hook做的)

　　7、WH_JOURNALRECORD Hook

　　WH_JOURNALRECORD Hook用來監視和記錄輸入事件。典型的，可以使用這個Hook記錄連續的鼠標和鍵盤事件，然后通過使用WH_JOURNALPLAYBACK Hook來回放。WH_JOURNALRECORD Hook是全局Hook，它不能象線程特定Hook一樣使用。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

　　在應用程序中，WH_KEYBOARD Hook用來監視WM_KEYDOWN and WM_KEYUP消息，這些消息通過GetMessage or PeekMessage function返回�？梢允褂眠@個Hook來監視輸入到消息隊列中的鍵盤消息。

　　9、WH_KEYBOARD_LL Hook

　　WH_KEYBOARD_LL Hook監視輸入到線程消息隊列中的鍵盤消息。

　　10、WH_MOUSE Hook

　　WH_MOUSE Hook監視從GetMessage 或者 PeekMessage 函數返回的鼠標消息。使用這個Hook監視輸入到消息隊列中的鼠標消息。

　　11、WH_MOUSE_LL Hook

　　WH_MOUSE_LL Hook監視輸入到線程消息隊列中的鼠標消息。

　　12、WH_MSGFILTER 和 WH_SYSMSGFILTER Hooks

　　WH_MSGFILTER 和 WH_SYSMSGFILTER Hooks使我們可以監視菜單，滾動條，消息框，對話框消息并且發現用戶使用ALT+TAB or ALT+ESC 組合鍵切換窗口。WH_MSGFILTER Hook只能監視傳遞到菜單，滾動條，消息框的消息，以及傳遞到通過安裝了Hook子程的應用程序建立的對話框的消息。WH_SYSMSGFILTER Hook監視所有應用程序消息。WH_MSGFILTER 和 WH_SYSMSGFILTER Hooks使我們可以在模式循環期間過濾消息，這等價于在主消息循環中過濾消息。通過調用CallMsgFilter function可以直接的調用WH_MSGFILTER Hook。通過使用這個函數，應用程序能夠在模式循環期間使用相同的代碼去過濾消息，如同在主消息循環里一樣。

　　13、WH_SHELL Hook

　　外殼應用程序可以使用WH_SHELL Hook去接收重要的通知。當外殼應用程序是激活的并且當頂層窗口建立或者銷毀時，系統調用WH_SHELL Hook子程。

　　WH_SHELL 共有5鐘情況：

　　1. 只要有個top-level、unowned 窗口被產生、起作用、或是被摧毀;

　　2. 當Taskbar需要重畫某個按鈕;

　　3. 當系統需要顯示關于Taskbar的一個程序的最小化形式;

　　4. 當目前的鍵盤布局狀態改變;

　　5. 當使用者按Ctrl+Esc去執行Task Manager(或相同級別的程序)。

　　按照慣例，外殼應用程序都不接收WH_SHELL消息。所以，在應用程序能夠接收WH_SHELL消息之前，應用程序必須調用SystemParametersInfo function注冊它自己。

　　以上是13種常用的hook類型!

　　二. 按使用范圍分類，主要有線程鉤子和系統鉤子

　　(1) 線程鉤子監視指定線程的事件消息。

　　(2) 系統鉤子監視系統中的所有線程的事件消息。因為系統鉤子會影響系統中所有的應用程序，所以鉤子函數必須放在獨立的動態鏈接庫(DLL)

　　中。這是系統鉤子和線程鉤子很大的不同之處。

　　幾點需要說明的地方：

　　(1) 如果對于同一事件(如鼠標消息)既安裝了線程鉤子又安裝了系統鉤子，那么系統會自動先調用線程鉤子，然后調用系統鉤子。

　　(2) 對同一事件消息可安裝多個鉤子處理過程，這些鉤子處理過程形成了鉤子鏈。當前鉤子處理結束后應把鉤子信息傳遞給下一個鉤子函數。而且最近安裝的鉤子放在鏈的開始，而最早安裝的鉤子放在最后，也就是后加入的先獲得控制權。

　　(3) 鉤子特別是系統鉤子會消耗消息處理時間，降低系統性能。只有在必要的時候才安裝鉤子，在使用完畢后要及時卸載。

　　編寫鉤子程序

　　編寫鉤子程序的步驟分為三步：定義鉤子函數、安裝鉤子和卸載鉤子。

　　1.定義鉤子函數

　　鉤子函數是一種特殊的回調函數。鉤子監視的特定事件發生后，系統會調用鉤子函數進行處理。不同事件的鉤子函數的形式是各不相同的。下面以鼠標鉤子函數舉例說明鉤子函數的原型：

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

　　參數wParam和 lParam包含所鉤消息的信息，比如鼠標位置、狀態，鍵盤按鍵等。nCode包含有關消息本身的信息，比如是否從消息隊列中移出。

　　我們先在鉤子函數中實現自定義的功能，然后調用函數 CallNextHookEx.把鉤子信息傳遞給鉤子鏈的下一個鉤子函數。CallNextHookEx.的原型如下：

　　LRESULT CallNextHookEx( HHOOK hhk, int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam )

　　參數 hhk是鉤子句柄。nCode、wParam和lParam 是鉤子函數。

　　當然也可以通過直接返回TRUE來丟棄該消息，就阻止了該消息的傳遞。

　　2.安裝鉤子

　　在程序初始化的時候，調用函數SetWindowsHookEx安裝鉤子。其函數原型為：

　　HHOOK SetWindowsHookEx( int idHook,HOOKPROC lpfn, INSTANCE hMod,DWORD dwThreadId )

　　參數idHook表示鉤子類型，它是和鉤子函數類型一一對應的。比如，WH_KEYBOARD表示安裝的是鍵盤鉤子，WH_MOUSE表示是鼠標鉤子等等。

　　Lpfn是鉤子函數的地址。

　　HMod是鉤子函數所在的實例的句柄。對于線程鉤子，該參數為NULL;對于系統鉤子，該參數為鉤子函數所在的DLL句柄。

　　dwThreadId 指定鉤子所監視的線程的線程號。對于全局鉤子，該參數為NULL。

　　SetWindowsHookEx返回所安裝的鉤子句柄。

　　3.卸載鉤子

　　當不再使用鉤子時，必須及時卸載。簡單地調用函數 BOOL UnhookWindowsHookEx( HHOOK hhk)即可。

　　值得注意的是線程鉤子和系統鉤子的鉤子函數的位置有很大的差別。線程鉤子一般在當前線程或者當前線程派生的線程內，而系統鉤子必須放在獨立的動態鏈接庫中，實現起來要麻煩一些。

　　線程鉤子的編程實例：

　　按照上面介紹的方法實現一個線程級的鼠標鉤子。鉤子跟蹤當前窗口鼠標移動的位置變化信息。并輸出到窗口。

　　(1)在VC++6.0中利用MFC

　　APPWizard(EXE)生成一個不使用文檔/視結構的單文檔應用mousehook。打開childview.cpp文件，加入全局變量：

　　HHOOK hHook;//鼠標鉤子句柄

　　CPoint point;//鼠標位置信息

　　CChildView *pView;

　　// 鼠標鉤子函數用到的輸出窗口指針

　　在CChildView::OnPaint()添加如下代碼：

　　CPaintDC dc(this);

　　char str[256];

　　sprintf(str,“x=%d,y=%d",point.x,point.y);

　　//構造字符串

　　dc.TextOut(0,0,str); //顯示字符串

　　(2)childview.cpp文件中定義全局的鼠標鉤子函數。

　　LRESULT CALLBACK MouseProc

　　(int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

　　{//是鼠標移動消息

　　if(wParam==WM_MOUSEMOVE||wParam

　　==WM_NCMOUSEMOVE)

　　{

　　point=((MOUSEHOOKSTRUCT *)lParam)->pt;

　　//取鼠標信息

　　pView->Invalidate(); //窗口重畫

　　}

　　return CallNextHookEx(hHook,nCode,wParam,lParam);

　　//傳遞鉤子信息

　　}

　　(3)CChildView類的構造函數中安裝鉤子。

　　CChildView::CChildView()

　　{

　　pView=this;//獲得輸出窗口指針

　　hHook=SetWindowsHookEx(WH_MOUSE,MouseProc,0,GetCurrentThreadId());

　　}

　　(4)CChildView類的析構函數中卸載鉤子。

　　CChildView::～CChildView()

　　{

　　if(hHook)

　　UnhookWindowsHookEx(hHook);

　　}

　　系統鉤子的編程實例：

　　由于系統鉤子要用到dll，所以先介紹下win32 dll的特點：

　　Win32 DLL與 Win16 DLL有很大的區別，這主要是由操作系統的設計思想決定的。一方面，在Win16 DLL中程序入口點函數和出口點函數(LibMain和WEP)是分別實現的;而在Win32 DLL中卻由同一函數DLLMain來實現。無論何時，當一個進程或線程載入和卸載DLL時，都要調用該函數，它的原型是BOOL WINAPI DllMain

　　(HINSTANCE hinstDLL,DWORD fdwReason, LPVOID lpvReserved);，其中，第一個參數表示DLL的實例句柄;第三個參數系統保留;這里主要介紹一下第二個參數，它有四個可能的值：DLL_PROCESS_ATTACH(進程載入)，DLL_THREAD_ATTACH(線程載入)，DLL_THREAD_DETACH(線程卸載)，DLL_PROCESS_DETACH(進程卸載)，在DLLMain函數中可以對傳遞進來的這個參數的值進行判別，并根據不同的參數值對DLL進行必要的初始化或清理工作。舉個例子來說，當有一個進程載入一個DLL時，系統分派給DLL的第二個參數為DLL_PROCESS_ATTACH，這時，你可以根據這個參數初始化特定的數據。另一方面，在Win16環境下，所有應用程序都在同一地址空間;而在Win32環境下，所有應用程序都有自己的私有空間，每個進程的空間都是相互獨立的，這減少了應用程序間的相互影響，但同時也增加了編程的難度。大家知道，在Win16環境中，DLL的全局數據對每個載入它的進程來說都是相同的;而在Win32環境中，情況卻發生了變化，當進程在載入DLL時，系統自動把DLL地址映射到該進程的私有空間，而且也復制該DLL的全局數據的一份拷貝到該進程空間，也就是說每個進程所擁有的相同的DLL的全局數據其值卻并不一定是相同的。因此，在Win32環境下要想在多個進程中共享數據，就必須進行必要的設置。亦即把這些需要共享的數據分離出來，放置在一個獨立的數據段里，并把該段的屬性設置為共享。

　　在VC6中有三種形式的MFC DLL(在該DLL中可以使用和繼承已有的MFC類)可供選擇，即Regular statically linked to MFC DLL(標準靜態鏈接MFC DLL)和Regular using the shared MFC DLL(標準動態鏈接MFC DLL)以及Extension MFC DLL(擴展MFC DLL)。第一種DLL的特點是，在編譯時把使用的MFC代碼加入到DLL中，因此，在使用該程序時不需要其他MFC動態鏈接類庫的存在，但占用磁盤空間比較大;第二種DLL的特點是，在運行時，動態鏈接到MFC類庫，因此減少了空間的占用，但是在運行時卻依賴于MFC動態鏈接類庫;這兩種DLL既可以被MFC程序使用也可以被Win32程序使用。第三種DLL的特點類似于第二種，做為MFC類庫的擴展，只能被MFC程序使用。

　　下面說說在VC6中全局共享數據的實現

　　在主文件中，用#pragma data_seg建立一個新的數據段并定義共享數據，其具體格式為：

　　#pragma data_seg ("shareddata")

　　HWND sharedwnd=NULL;//共享數據

　　#pragma data_seg()

　　僅定義一個數據段還不能達到共享數據的目的，還要告訴編譯器該段的屬性，有兩種方法可以實現該目的(其效果是相同的)，一種方法是在.DEF文件中加入如下語句：

　　SETCTIONS shareddata READ WRITE SHARED

　　另一種方法是在項目設置鏈接選項中加入如下語句：

　　/SECTION:shareddata,rws

　　好了，準備知識已經學完了，讓我們開始編寫個全局的鉤子程序吧!

　　由于全局鉤子函數必須包含在動態鏈接庫中，所以本例由兩個程序體來實現。

　　1.建立鉤子Mousehook.DLL

　　(1)選擇MFC AppWizard(DLL)創建項目Mousehook;

　　(2)選擇MFC Extension DLL(共享MFC拷貝)類型;

　　(3)由于VC5沒有現成的鉤子類，所以要在項目目錄中創建Mousehook.h文件，在其中建立鉤子類：

　　class AFX_EXT_CLASS Cmousehook:public CObject

　　{

　　public:

　　Cmousehook();

　　//鉤子類的構造函數

　　~Cmousehook();

　　//鉤子類的析構函數

　　BOOL starthook(HWND hWnd);

　　//安裝鉤子函數

　　BOOL stophook();

　　卸載鉤子函數

　　};

　　(4)在Mousehook.app文件的頂部加入#include"Mousehook.h"語句;

　　(5)加入全局共享數據變量：

　　#pragma data_seg("mydata")

　　HWND glhPrevTarWnd=NULL;

　　//上次鼠標所指的窗口句柄

　　HWND glhDisplayWnd=NULL;

　　//顯示目標窗口標題編輯框的句柄

　　HHOOK glhHook=NULL;

　　//安裝的鼠標鉤子句柄

　　HINSTANCE glhInstance=NULL;

　　//DLL實例句柄

　　#pragma data_seg()

　　(6)在DEF文件中定義段屬性：

　　SECTIONS

　　mydata READ WRITE SHARED

　　(7)在主文件Mousehook.cpp的DllMain函數中加入保存DLL實例句柄的語句：

　　DllMain(HINSTANCE hInstance, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)

　　{

　　//如果使用lpReserved參數則刪除下面這行

　　UNREFERENCED_PARAMETER(lpReserved);

　　if (dwReason == DLL_PROCESS_ATTACH)

　　{

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

　　//擴展DLL僅初始化一次

　　if (!AfxInitExtensionModule(MousehookDLL, hInstance))

　　return 0;

　　new CDynLinkLibrary(MousehookDLL);

　　//把DLL加入動態MFC類庫中

　　glhInstance=hInstance;

　　//插入保存DLL實例句柄

　　}

　　else if (dwReason == DLL_PROCESS_DETACH)

　　{

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

　　//終止這個鏈接庫前調用它

　　AfxTermExtensionModule(MousehookDLL);

　　}

　　return 1;

　　}

　　(8)類Cmousehook的成員函數的具體實現：

　　Cmousehook::Cmousehook()

　　//類構造函數

　　{

　　}

　　Cmousehook::~Cmousehook()

　　//類析構函數

　　{

　　stophook();

　　}

　　BOOL Cmousehook::starthook(HWND hWnd)

　　//安裝鉤子并設定接收顯示窗口句柄

　　{

　　BOOL bResult=FALSE;

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

　　if(glhHook!=NULL)

　　bResult=TRUE;

　　glhDisplayWnd=hWnd;

　　//設置顯示目標窗口標題編輯框的句柄

　　return bResult;

　　}

　　BOOL Cmousehook::stophook()

　　//卸載鉤子

　　{

　　BOOL bResult=FALSE;

　　if(glhHook)

　　{

　　bResult= UnhookWindowsHookEx(glhHook);

　　if(bResult)

　　{

　　glhPrevTarWnd=NULL;

　　glhDisplayWnd=NULL;//清變量

　　glhHook=NULL;

　　}

　　}

　　return bResult;

　　}

　　(9)鉤子函數的實現：

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

　　{

　　LPMOUSEHOOKSTRUCT pMouseHook=(MOUSEHOOKSTRUCT FAR *) lparam;

　　if (nCode>=0)

　　{

　　HWND glhTargetWnd=pMouseHook->hwnd;

　　//取目標窗口句柄

　　HWND ParentWnd=glhTargetWnd;

　　while (ParentWnd !=NULL)

　　{

　　glhTargetWnd=ParentWnd;

　　ParentWnd=GetParent(glhTargetWnd);

　　//取應用程序主窗口句柄

　　}

　　if(glhTargetWnd!=glhPrevTarWnd)

　　{

　　char szCaption[100];

　　GetWindowText(glhTargetWnd,szCaption,100);

　　//取目標窗口標題

　　if(IsWindow(glhDisplayWnd))

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

　　glhPrevTarWnd=glhTargetWnd;

　　//保存目標窗口

　　}

　　}

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

　　//繼續傳遞消息

　　}

　　(10)編譯項目生成mousehook.dll。

　　2.創建鉤子可執行程序

　　(1)用MFC的AppWizard(EXE)創建項目Mouse;

　　(2)選擇“基于對話應用”并按下“完成”鍵;

　　(3)編輯對話框，刪除其中原有的兩個按鈕，加入靜態文本框和編輯框，用鼠標右鍵點擊靜態文本框，在彈出的菜單中選擇“屬性”，設置其標題為“鼠標所在的窗口標題”;

　　(4)在Mouse.h中加入對Mousehook.h的包含語句#Include"..MousehookMousehook.h";

　　(5)在CMouseDlg.h的CMouseDlg類定義中添加私有數據成員：

　　CMouseHook m_hook;//加入鉤子類作為數據成員

　　(6)修改CmouseDlg::OnInitDialog()函數：

　　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);

　　//取得編輯框的類指針

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

　　//取得編輯框的窗口句柄并安裝鉤子

　　return TRUE;

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

　　}

　　(7)鏈接DLL庫，即把..MousehookdebugMousehook.lib加入到項目設置鏈接標簽中;

　　(8)編譯項目生成可執行文件;

　　(9)把Mousehook.DLL拷貝到..mousedebug目錄中;

　　(10)先運行幾個可執行程序，然后運行Mouse.exe程序，把鼠標在不同窗口中移動，在Mouse.exe程序窗口中的編輯框內將顯示出鼠標所在的應用程序主窗口的標題。

　　推薦期刊：微電子學與計算機(月刊)創刊于1972年，由中國航天時代電子公司第七七一研究所主辦。是我國微電子技術與計算機技術相結合的唯一專業性國家中文核心期刊，同時也是中國計算機學會會刊。