一个简单的键盘钩子程序

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VC6编程环境下实现了一个简单的键盘钩子程序，并对Win32全局钩子的运行机制、Win32 DLL的特点、VC6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），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．VC6中MFC DLL的分类及特点

在VC6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VC6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KeyboardHook.dll

(1)选择MFC AppWizard(DLL)创建项目KeyboardHook；

(2)选择MFC Extension DLL（共享MFC拷贝）类型；

(3)由于VC6没有现成的钩子类，所以要在项目目录中创建KeyboardHook.h文件，在其中建立钩子类：
class AFX_EXT_CLASS CKeyboardHook : public CObject
{
public:
CKeyboardHook();//钩子类的构造函数

virtual ~CKeyboardHook();//钩子类的析构函数

public:
BOOL StartHook(); //安装钩子函数

BOOL StopHook();//卸载钩子函数
};

(4)在KeyboardHook.cpp文件的顶部加入#include "KeyboardHook.h"语句；

(5)在KeyboardHook.cpp文件的顶部加入全局共享数据变量：
#pragma data_seg("mydata")
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：

EXPORTS
; Explicit exports can go here该语句后面添加

SECTIONS
mydata READ WRITE SHARED

(7)在主文件KeyboardHook.cpp的DllMain函数中加入保存DLL实例句柄的语句：
glhInstance=hInstance;//插入保存DLL实例句柄

(8)键盘钩子函数的实现：
//键盘钩子函数
LRESULT CALLBACK KeyboardProc(int nCode,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
  char ch=0;
  FILE *fl;
  if( ((DWORD)lParam&0x40000000) && (HC_ACTION==nCode) ) //有键按下
  {
   if( (wParam==VK_SPACE)||(wParam==VK_RETURN)||(wParam>=0x2f ) &&(wParam<=0x100) )
   {
      fl=fopen("key.txt","a＋"); //输出到key.txt文件
      if (wParam==VK_RETURN)
      {
            ch=' ';
      }
      else
      {
              BYTE ks[256];;
            GetKeyboardState(ks);
            WORD w;
            UINT scan=0;
            ToAscii(wParam,scan,ks,&w,0);
            //ch=MapVirtualKey(wParam,2); //把虚键代码变为字符
            ch =char(w);
      }
      fwrite(&ch, sizeof(char), 1, fl);
   }
   fclose(fl);
  }
  return CallNextHookEx( glhHook, nCode, wParam, lParam );
}

(9)类CKeyboardHook的成员函数的具体实现：
CKeyboardHook::CKeyboardHook()
{
}

CKeyboardHook::~CKeyboardHook()
{
if(glhHook)
UnhookWindowsHookEx(glhHook);
}

//安装钩子并设定接收显示窗口句柄
BOOL CKeyboardHook::StartHook()
{
  BOOL bResult=FALSE;
  glhHook=SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD,KeyboardProc,glhInstance,0);
  /*============================================================
  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。
  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。
  ===========================================================*/
  if(glhHook!=NULL)
  bResult=TRUE;
  return bResult;
}

//卸载钩子
BOOL CKeyboardHook::StopHook()
{
  BOOL bResult=FALSE;
  if(glhHook)
  {
   bResult= UnhookWindowsHookEx(glhHook);
   if(bResult)
      glhHook=NULL;
  }
  return bResult;
}

(10)编译项目生成KeyboardHook.dll。

2．创建钩子可执行程序
(1)用MFC的AppWizard(EXE)创建项目KeyHook；

(2)选择“基于对话应用”并按下“完成”键；

(3)在KeyHookDlg.h中加入包含语句#include "KeyboardHook.h"；

(4)在KeyHookDlg.h中添加私有数据成员：
CKeyboardHook m_hook;//加入钩子类作为数据成员

(5)链接DLL库，即把../KeyboardHook.lib加入到项目设置链接标签中；

(6)把OK按钮ID改为ID_HOOK,写实现代码:
void CKeyHookDlg::OnHook()
{
  CString str;
if(m_hook.StartHook())
{
  MessageBox("成功");
}
else
{
      str.Format("失败，错误码：%d",GetLastError());
   MessageBox(str);
}
}

(7)关闭按钮实现:
void CKeyHookDlg::OnCancel()
{
   CString str;
  if(m_hook.StopHook())
  {
   str.Format("钩子卸载成功！");
  }
  else
  {
   str.Format("钩子卸载失败，错误码：%d",GetLastError());
  }
  MessageBox(str);

CDialog::OnCancel();
}

(8)编译项目生成可执行文件；

运行生成的KeyHook.exe程序,按HOOK!按钮,加载钩子后按下键盘上的一些键,可以发现EXE目录下自动生成了一个key.txt文件,该文件记载了你的按键信息.

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