其实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。
如图所示是一全局钩子示意图
在实例程序中运用WH_GETMESSAGE钩子,这个钩子监视投递到消息队列中的Windows消息。
钩子可以分为线程钩子和系统钩子, 线程钩子监视指定线程的事件消息, 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。
实现钩子机制的几个关键技术
1. windows的钩子程序,需要用到几个sdk中的api函数。下面列出这几个函数的原型及说明:
hhook setwindowshookex(int idhook,hook_proc lpfn,hinstance hmod,dword dwthreadid);
参数说明如下:
idhook:钩子的类型
lpfn:钩子处理函数地址
hmod:包含钩子函数的模块句柄
dwthreadid:钩子的监控线程
函数说明:函数将在系统中挂上一个由idhook指定类型的钩子,监控并处理相应的特定消息。
bool unhookwindowshookex(hhook hhk);
函数说明:函数将撤销由hhk指定的钩子。
lresult callnexthookex( hhook hhk, int ncode,wparam wparam,lparam lparam );
函数说明:函数将消息向下传递,下一个钩子处理将截获这一消息。
2. 由于钩子的处理涉及到模块及进程间的数据地址问题,一般情况是把钩子整合到一个动态链接库(dll)中,VC中有三种形式的MFC DLL可供选择,即Regular statically linked to MFC DLL(标准静态链接MFC DLL)、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在编译时把使用的MFC代码链接到DLL中,执行程序时不需要其他MFC动态链接类库的支持,但体积较大;第二种DLL在运行时动态链接到MFC类库,因而体积较小,但却依赖于MFC动态链接类库的支持;这两种DLL均可被MFC程序和Win32程序使用。第三种DLL的也是动态连接,但做为MFC类库的扩展,只能被MFC程序使用。
另外,要设立一个全局数据共享数据段,以存贮一些全局变量,保留上次钩子消息事件发生时的状态。
3. Win32 DLL的入口和出口函数都是DLLMain。只要有进程或线程载入和卸载DLL时,都会调用该函数,其原型是:
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;第二个参数指明了当前调用该动态连接库的状态,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函数中可以通过对传递进来的这个参数的值进行判别,根据不同的参数值对DLL进行必要的初始化或清理工作。由于在Win32环境下,所有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,但大大增加了编程的难度。当进程在动态加载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,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。当DLL内存被映射到进程空间中,每个进程都有自己的全局内存拷贝,加载DLL的每一个新的进程都重新初始化这一内存区域,也就是说进程不能再共享DLL。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。一种方法便是把这些需要共享的数据单独分离出来,放置在一个独立的数据段里,并把该段的属性设置为共享,建立一个内存共享的DLL。
用钩子机制实现截获鼠标左右键按压次数
建立钩子程序时需要把钩子处理整合到动态链接库中,所以例程中需要建立两个project。
1. 钩子处理动态链接库
(1) 选择mfc appwizard(dll)创建一个新project,命名为“spy”。
(2) 选择mfc extension dll类型。
(3) 创建一个新的头文件,命名为“hook.h”,修改它的代码如下:
extern "C" LRESULT CALLBACK mouseproc(int code,WPARAM wparam,LPARAM lparam); //钩子处理函数
extern "C" bool WINAPI starthook(); //启动钩子函数
extern "C" bool WINAPI stophook(); //撤销钩子函数
extern "C" int WINAPI getresultl(); //取得鼠标左键单击次数的函数
extern "C" int WINAPI getresultr(); //取得鼠标右键单击次数的函数
(4) 修改spy.cpp程序代码如下:
#include "hook.h" //包含头文件hook
#pragma data_seg("publicdata") //定义全局数据段
HHOOK hhook=NULL; //钩子句柄
HINSTANCE pinstance=NULL;//钩子模块句柄
UINT mouseclickl=0; //记录鼠标左键单击次数的变量
UINT mouseclickr=0;//记录鼠标右键单击次数
#pragma data_seg()
extern "C" int APIENTRY
DllMain(HINSTANCE hInstance, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)
{ if (dwReason == DLL_PROCESS_ATTACH)
{…… //省略部分机器生成代码
new CDynLinkLibrary(SpyDLL);
pinstance=hInstance;//取得模块句柄
}
……;
}
extern "C" LRESULT CALLBACK mouseproc(int code, WPARAM wparam,LPARAM lparam)//钩子处理函
{
if (code<0) //若code〈0,则直接调用callnexthookex返回
return CallNextHookEx(hhook, code, wparam, lparam);
if(wparam==WM_LBUTTONDOWN)
{ mouseclickl++;//记录鼠标左键单击次数 }
if(wparam==WM_RBUTTONDOWN)
{ mouseclickr++;//记录鼠标右键单击次数 }
return CallNextHookEx(hhook, code, wparam,lparam);
}
extern "C" bool WINAPI starthook()//启动钩子函数
{
hhook=SetWindowsHookEx(WH_MOUSE,mouseproc,pinstance,0);//挂上钩子
if(hhook!=NULL)
return true;
else return false;
}
extern "C" bool WINAPI stophook() //撤销钩子函数
{ return UnhookWindowsHookEx(hhook); //撤销钩子}
extern "C" int WINAPI getresultl()//返回鼠标左键单击次数
{ return mouseclickl;}
extern "C" int WINAPI getresultr()//返回鼠标右键单击次数
{ return mouseclickr;}
(5) 修改spy.def程序代码如下:
exports
stophook @2
starthook @1
getresultl @3
getresultr @4
(6) 编译project,生成spy.dll文件和spy.lib文件。
在windows系统中用vc++实现钩子机制
2. 建立使用钩子的应用程序
(1) 生成一个单文档的可执行文件(exe)的project。
(2) 修改资源中的主选单,增加一个选单项“监控”,下有三个子选单项,分别为“启动”、“撤销”和“取出”。
(3) 在project中加入spy.lib文件。
(4) 分别修改“启动”、“撤销”和“取出”选单项的command响应函数如下:
#include "E:\DevStudio\MyProjects\spy\hook.h" //路径可不同
void CMainFrame::OnMenuitem32771() //“启动”选单项的响应函数
{ starthook(); }
void CMainFrame::OnMenuitem32772() //“撤销”选单项的响应函数
{ stophook();}
void CMainFrame::OnMenuitem32773() //“取出”选单项的响应函数
{ int resultl=getresultl();
int resultr=getresultr();
char buffer[80];
wsprintf(buffer,"在程序运行期间,你共单击鼠标左键%d次,右键%d次!",resultl,resultr);
::MessageBox(this->m_hWnd,buffer,"message",MB_OK);
}
编译这个project,并把spy.dll放到生成的可执行文件目录下,便可运行程序。运行时,选择“监控”选单中的“启动”选单项,钩子便开始工作,监视鼠标的活动情况;选择“撤销”选单项,系统便撤销钩子;选择“取出”选单项,程序便报告在监控期间,用户分别单击鼠标左键和右键的次数。