window下键盘监控api函数详解

　　在实际应用中，键盘监控是一种很常见的技术，它包括按键的记录、按键的过滤、按键的修改（映射）等。比方说，我们想统计用户的击键情况，这个就是按键的记录；我们想屏蔽某些系统键（例如Alt键、Win键），这个是按键的过滤；我们想改变按键的值，例如按下A，出来的是Z，在例如按下A，出来按键的组合SDFG等（貌似这个在游戏中比较多，有些游戏的大绝招都比较难按，用这个一劳永逸），这个是按键的修改。

　　键盘监控的具体实现，用的是微软的Keyboard Hook API函数。

　　首先解释下，什么是Hook函数。

　　WINDOW的消息处理机制为了能在应用程序中监控系统的各种事件消息，提供了挂接各种反调函数(HOOK)的功能。这种挂钩函数(HOOK)类似扩充中断驱动程序，挂钩上可以挂接多个反调函数构成一个挂接函数链。系统产生的各种消息首先被送到各种挂接函数，挂接函数根据各自的功能对消息进行监视、修改和控制等，然后交还控制权或将消息传递给下一个挂接函数以致最终达到窗口函数。WINDOW系统的这种反调函数挂接方法虽然会略加影响到系统的运行效率，但在很多场合下是非常有用的，通过合理有效地利用键盘事件的挂钩函数监控机制可以达到预想不到的良好效果。

　　简单的说，就是在消息到达Window之前，系统允许你安装Hook函数来拦截消息，并对消息进行处理。Hook函数也是有类别的，不同的函数实现不同的功能。

　　先看下函数的申明：

　　Private Declare Function SetWindowsHookEx Lib "user32" Alias "SetWindowsHookExA" ( _

　　　　ByVal idHook As Integer, _　　　　　　　'安装的钩子的类型

　　　　ByVal lpfn As HookProc, _　　　　　　　'消息的处理函数

　　　　ByVal hMod As IntPtr, _　　　　　　　　'应用程序事例句柄

　　　　ByVal dwThreadId As Integer _　　　　　'线程ID

　　　　) As Integer
　　

　　钩子卸载函数

　　Private Declare Function UnhookWindowsHookEx Lib "user32" ( _

　　　　ByVal idHook As Integer _　　　　　　'要卸载的HOOK函数的句柄

　　　　) As Integer
　　

　　调用下一个HOOK函数

　　Private Declare Function CallNextHookEx Lib "user32" ( _

　　　　ByVal idHook As Integer, _　　　　　　'本HOOK函数的句柄

　　　　ByVal nCode As Integer, _　　　　　　'消息的类型

　　　　ByVal wParam As Integer, _　　　　　　'消息的参数

　　　　ByVal lParam As IntPtr _　　　　　　　　'消息的参数

　　　　) As Integer

　　消息函数的委托

　　Private Delegate Function HookProc( _

　　　　ByVal nCode As Integer, _　　　　　　'消息的类型

　　　　ByVal wParam As Integer, _　　　　　　'消息的参数

　　　　ByVal lParam As IntPtr _　　　　　　　　'消息的参数

　　　　) As Integer
　　

　　钩子类型的常数

　　Private Const WH_KEYBOARD_LL As Integer= 13　　　　'全局键盘钩子（又称为底层）
　　Private Const WH_KEYBOARD As Integer = 2　　　　　　'普通键盘钩子

　　按键信息结构

　　Public Structure KeyboardHookStruct
　　　　Dim vkCode As Integer
　　　　Dim ScanCode As Integer
　　　　Dim Flags As Integer
　　　　Dim Time As Integer
　　　　Dim DwExtraInfo As Integer
　　End Structure

　　我们用一个类来实现键盘的监控。

　　首先定义两个变量

　　Private hKeyboardHook As Integer
　　Private KeyboardHookProcedure As HookProc

　　装载钩子的函数

　　Public Sub Hook()
　　　　If hKeyboardHook = 0 Then
　　　　KeyboardHookProcedure = New HookProc(AddressOf KeyboardHookProc)
　　　　hKeyboardHook = SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD_LL, KeyboardHookProcedure, Marshal.GetHINSTANCE(Assembly.GetExecutingAssembly.GetModules()(0)), 0)

　　　　　　If hKeyboardHook = 0 Then
　　　　　　　　UnHook()
　　　　　　　　Throw New Win32Exception(Marshal.GetLastWin32Error)
　　　　　　End If
　End If
　　End Sub

　　注：函数执行后，会安装Hook，所有的按键消息在到达window前都会被函数KeyboardHookProc拦截到。我们在后面的KeyboardHookProc函数中处理拦截的消息。

　　卸载钩子的函数

　　Public Sub UnHook()
　　　　If hKeyboardHook <> 0 Then
　　　　　　Dim retKeyboard As Integer = UnhookWindowsHookEx(hKeyboardHook)
　　　　　　hKeyboardHook = 0
　　　　　　If retKeyboard = 0 Then Throw New Win32Exception(Marshal.GetLastWin32Error)
　　　　End If
　　End Sub

　　按键消息的处理函数

　　Private Function KeyboardHookProc(ByVal nCode As Integer, ByVal wParam As Integer, ByVal lParam As IntPtr) As Integer
Dim MyKeyboardHookStruct As KeyboardHookStruct = DirectCast(Marshal.PtrToStructure(lParam, GetType(KeyboardHookStruct)), KeyboardHookStruct)

　　自己处理的一些代码，例如：记录、屏蔽、映射等

　　Return CallNextHookEx(hKeyboardHook, nCode, wParam, lParam)
　　End Function

　　以上就是基本的按键监控类的代码。不过要注意以下几点：

　　1、Keyboard的HOOK函数分为两种，WH_KEYBOARD_LL和WH_KEYBOARD。我们一般用第一种，全局的键盘钩子，能拦截所有的键盘按键的消息。

　　2、网上有人说，全局的钩子要放在单独的DLL中才能使用。我试了一下，不放在单独的DLL中，在XP+VS2005下，调试和运行都没有问题；在XP+VS2008下，调试会出错，不过编译后能运行；在WIN7+VS2010下，调试会出错，编译后能运行。这方面有研究的网友，望不吝赐教。

　　3、WH_KEYBOARD_LL和WH_KEYBOARD，这是两种不同的钩子，虽然最后都是KeyboardHookProc函数处理拦截的消息，但是具体的每个参数的意义却完全不一样。

　　　　WH_KEYBOARD钩子。KeyboardHookProc函数的各个参数意义如下：

　　　　nCode　　　　消息的类型，分HC_ACTION和HC_NOREMOVE

　　　　wParam　　　　按键的虚拟键码

　　　　lParam　　　　按键的相关参数信息，包括重复时间、按键的状态（按下或弹起）等

　　　　WH_KEYBOARD_LL钩子。KeyboardHookProc函数的各个参数意义如下：

　　　　nCode　　　　消息的类型，有HC_ACTION

　　　　wParam　　　　按键的状态（按下或弹起）WM_KEYDOWN、WM_KEYUP、WM_SYSKEYDOWN、WM_SYSKEYUP

　　　　lParam　　　　指向KeyboardHookStruct结构的指针，该结构包含了按键的详细信息。　　　　　

　　　　可以看出，这两种钩子的参数的定义是完全不一样的。而在之前的代码中：Dim MyKeyboardHookStruct As KeyboardHookStruct =DirectCast(Marshal.PtrToStructure(lParam, GetType(KeyboardHookStruct)), KeyboardHookStruct)就是将该指针指向的内容复制到指定的结构中。

转自http://grenet.cnblogs.com/

　　在上文“键盘监控的实现Ⅰ——Keyboard Hook API函数”中介绍了键盘的Hook API函数。

　　重点就在按键消息处理函数

　　自己处理的一些代码，例如：记录、屏蔽、映射等

　　Return CallNextHookEx(hKeyboardHook, nCode, wParam, lParam)
　　End Function

　　先看看CallNextHookEx函数，从字面的理解就是调用后面一个钩子函数。若后面已经没有钩子函数呢？很多人都会错误的认为将会将消息传递给Window的消息处理函数。他们认为，消息的处理流程如下面所示：假设有4个钩子函数，分别为钩子A、钩子B、钩子C、钩子D

　　物理击键

　　　↓

　　钩子A

　　　↓

　　钩子B

　　　↓

　　钩子C

　　　↓

　　钩子D

　　　↓

　　Window的消息处理函数

　　他们认为，四个钩子函数中只要有一个返回1（非0），将会中止消息的传递。甚至在钩子函数中不调用CallNextHookEx函数也会阻止消息的传递。甚至认为，修改CallNextHookEx函数的参数就能更改按键消息的传递。

　　遗憾的是，这个思路是不对的。

　　你可以在钩子函数中删除CallNextHookEx函数的调用，会发现Window还是得到了按键的消息。你也可以尝试修改CallNextHookEx函数的参数，看看会有什么效果。我这样尝试后，直接报错（甚至有莫名的退出）。

　　再回过头来看看CallNextHookEx函数，发现它仅仅是调用下一个钩子函数，只是在钩子函数间传递信息。

　　正确的消息处理流程应该如下：还是以上面的事例为例。

　　物理击键

　　　↓

　　钩子管理函数←→钩子A←→钩子B←→钩子C←→钩子D

　　　↓

　　Window消息处理函数

　　在钩子A函数中，如果调用CallNextHookEx函数，则会将按键消息传给钩子B；如果不调用CallNextHookEx函数，则钩子B不会得到按键消息，换句话说，钩子B失效了，当然此时的钩子C和钩子D也失效了。为了钩子间和平相处，还是应该在钩子函数里添加CallNextHookEx函数的调用。

　　再说说钩子函数的返回值的问题。在上面的事例中，钩子A的返回值决定按键消息是否丢弃。返回值0，告诉系统，消息继续传递给Window消息处理函数；返回值1（非0），告诉系统，消息将丢弃，Window消息处理函数得不到按键的消息。

　　所以说，如果只是统计按键的信息

　　在钩子函数中的最后直接调用

　　Return CallNextHookEx(hKeyboardHook, nCode, wParam, lParam)

　　由后面的钩子函数来决定是否丢弃该消息。（大家和平相处）

　　如果是屏蔽按键

　　在钩子函数中进行判断，满足要求后直接

　　CallNextHookEx(hKeyboardHook, nCode, wParam, lParam)　　

　　Return 1

　　告诉系统，丢弃该消息。当然出于礼貌，在之前还是调用CallNextHookEx函数，以便其他的钩子函数处理该消息

　　至于修改按键（映射按键），修改参数，调用CallNextHookEx函数是没有用的。因为原本的消息根本就没有修改，你改的只是传给其他钩子函数的消息。而且还非常容易出错。

在“ 键盘监控的实现Ⅰ——Keyboard Hook API函数 ”中，介绍了基本的Key Hook API函数

　　在“键盘监控的实现Ⅱ——容易产生误解的CallNextHookEx函数”中，提到按键消息的修改是不能通过更改参数调用CallNextHookEx函数来实现的。

　　本文就是要解决这个问题，如何来实现按键消息的修改。这里我们要引入一个函数

　　Private Declare Sub keybd_event Lib "user32" (ByVal bvk As Byte, ByVal scan As Byte, ByVal dwflags As Integer, ByVal dwextrainfo As Integer)

　　这个函数的目的是模拟按键消息，就像真的在点击键盘似的。

　　keybd_event(Keys.Z, 0, 0, 0)　　表示模拟按下Z键

　　keybd_event(Keys.Z, 0, 2, 0)　　表示模拟弹起Z键

　　但是不管是真的点击键盘还是模拟按键消息。这个按键消息都会被我们的消息处理函数拦截到。我们该如何区分呢？

　　先看看消息处理函数

　　Private Function KeyboardHookProc(ByVal nCode As Integer, ByVal wParam As Integer, ByVal lParam As IntPtr) As Integer
　　　　Dim MyKeyboardHookStruct As KeyboardHookStruct = DirectCast(Marshal.PtrToStructure(lParam, GetType(KeyboardHookStruct)), KeyboardHookStruct)

　　　　自己处理的一些代码，例如：记录、屏蔽、映射等

　　　　Return CallNextHookEx(hKeyboardHook, nCode, wParam, lParam)
　　End Function

　　由于安装的是WH_KEYBOARD_LL钩子。按键消息的详细信息是在lParam指向的KeyboardHookStruct中。故在上面的函数中，第一句就是获得该结构的详细信息。我们来看看该结构在MSDN中的解释

　　其中各个参数意义如下：

　　　　VkCode：按键的虚拟键码。键盘上的每个按键对应一个虚拟键码

　　　　ScanCode：硬件的扫描码

　　　　Flags：按键消息的详细信息。是一些标识位的组合

　　　　Time：时间。

　　　　DwExtraInfo：扩展到按键消息的信息

　　参数Flags是一个八位的二进制，各个位的标识信息如下：

　　　　0位：扩展键的标识位。1表示该键是扩展键；0表示不是。

　　　　1位~3位：保留位，一般是0。

　　　　4位：标识消息的类型，1表示该消息是模拟的；0表示该消息是真实的

　　　　5位：Alt键的标识位。1表示Alt是按下的；0表示Alt键没有被按下

　　　　6位：保留位，一般是0

　　　　7位：按键的状态标识位。1表示按键是弹起的，0表示按键是按下的

　　从上面的文字可以看出，在Flags参数中的第四位是能区分消息的类别的。当我们点击键盘的时候，这位是0，是真实的按键消息；当我们用keybd_event函数模拟按键消息时，这位是1。

　　这下思路有了。我们在消息处理函数中，将模拟按键消息一律放过，只处理真实的按键消息。就能实现按键消息的修改（映射）。我们以例子来说明，键盘消息的修改，按下A，反馈的是Z。参看下面的函数

　　Private Function KeyboardHookProc(ByVal nCode As Integer, ByVal wParam As Integer, ByVal lParam As IntPtr) As Integer
　　　　Dim MyKeyboardHookStruct As KeyboardHookStruct = DirectCast(Marshal.PtrToStructure(lParam, GetType(KeyboardHookStruct)), KeyboardHookStruct)

　　　　If (MyKeyboardHookStruct.Flags And 16) = 16 Then
　　　　　　Return CallNextHookEx(hKeyboardHook, nCode, wParam, lParam)
　　　　End If

　　　　If MyKeyboardHookStruct.vkCode=Keys.A Then

　　　　　　Dim KeyStatue As Integer=(MyKeyboardHookStruct.Flags And 128) / 64

　　　　　　keybd_event(Keys.Z, 0, KeyStatue, 0)
　　　　　　Return 1
　　　　Else
　　　　　　Return CallNextHookEx(hKeyboardHook, nCode, wParam, lParam)
　　　　End If
　　End Function

　　函数的第一句是获得KeyboardHookStruct结构。后面一个判断是将模拟键盘消息放过。然后紧接着判断是否是A，若是A，则模拟键盘消息Z，并丢弃A这个消息；若不是，放过消息丢给后面的程序。这样一段代码就实现了对键盘消息的修改（映射），将A改成Z。当然，也能实现其他的键盘消息的映射。

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