[C++]鍵盤鉤子程式

實現適時監視鍵盤,並將按鍵資訊儲存在TXT檔案中的程式

       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訊息的傳遞來實現的。而鉤子是Windows系統中非常重要的系統介面，用它可以截獲並處理送給其他應用程式的訊息，來完成普通應用程式難以實現的功能。鉤子的種類很多，每種鉤子可以截獲並處理相應的訊息，如鍵盤鉤子可以截獲鍵盤訊息，外殼鉤子可以截取、啟動和關閉應用程式的訊息等。本文在VC6編程環境下實現了一個簡單的鍵盤鉤子程式，並對Win32全域鉤子的運行機制、Win32 DLL的特點、VC6環境下的MFC DLL以及共用資料等相關知識進行了簡單的闡述。

      一．Win32全域鉤子的運行機制

      鉤子實際上是一個處理訊息的程式段，通過系統調用，把它掛入系統。每當特定的訊息發出，在沒有到達目的視窗前，鉤子程式就先捕獲該訊息，亦即鉤子函數先得到控制權。這時鉤子函數即可以加工處理（改變）該訊息，也可以不作處理而繼續傳遞該訊息，還可以強制結束訊息的傳遞。對每種類型的鉤子由系統來維護一個鉤子鏈，最近安裝的鉤子放在鏈的開始，而最先安裝的鉤子放在最後，也就是後加入的先獲得控制權。要實現Win32的系統鉤子，必須調用SDK中的API函數SetWindowsHookEx來安裝這個鉤子函數，這個函數的原型是

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

      其中，第個參數是鉤子的類型；第二個參數是鉤子函數的地址；第三個參數是包含鉤子函數的模組控制代碼；第四個參數指定監視的線程。如果指定確定的線程，即為線程專用鉤子；如果指定為空白，即為全域鉤子。其中，全域鉤子函數必須包含在DLL（動態連結程式庫）中，而線程專用鉤子還可以包含在可執行檔中。得到控制權的鉤子函數在完成對訊息的處理後，如果想要該訊息繼續傳遞，那麼它必須調用另外一個SDK中的API函數CallNextHookEx來傳遞它。鉤子函數也可以通過直接返回TRUE來丟棄該訊息，並阻止該訊息的傳遞。

      二．Win32 DLL的特點

      Win32 DLL與 Win16 DLL有很大的區別，這主要是由作業系統的設計思想決定的。一方面，在Win16 DLL中程式進入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的執行個體控制代碼；第三個參數系統保留；這裡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，並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，系統指派給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資料。另一方面，在Win16環境下，所有應用程式都在同一地址空間；而在Win32環境下，所有應用程式都有自己的私人空間，每個進程的空間都是相互獨立的，這減少了應用程式間的相互影響，但同時也增加了編程的難度。大家知道，在Win16環境中，DLL的全域資料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人空間，而且也複製該DLL的全域資料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的全域資料其值卻並不一定是相同的。因此，在Win32環境下要想在多個進程中共用資料，就必須進行必要的設定。亦即把這些需要共用的資料分離出來，放置在一個獨立的資料區段裡，並把該段的屬性設定為共用。

      三．VC6中MFC DLL的分類及特點

      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（標準靜態連結MFC DLL）和Regular using the shared MFC DLL（標準動態連結MFC DLL）以及Extension MFC DLL（擴充MFC DLL）。第一種DLL的特點是，在編譯時間把使用的MFC代碼加入到DLL中，因此，在使用該程式時不需要其他MFC動態連結類庫的存在，但佔用磁碟空間比較大；第二種DLL的特點是，在運行時，動態連結到MFC類庫，因此減少了空間的佔用，但是在運行時卻依賴於MFC動態連結類庫；這兩種DLL既可以被MFC程式使用也可以被Win32程式使用。第三種DLL的特點類似於第二種，做為MFC類庫的擴充，只能被MFC程式使用。

      四．在VC6中全域共用資料的實現

      在主檔案中，用#pragma data_seg建立一個新的資料區段並定義共用資料，其具體格式為:

#pragma data_seg （"shareddata")

HWND sharedwnd=NULL;//共用資料

#pragma data_seg()

      僅定義一個資料區段還不能達到共用資料的目的，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檔案中加入如下語句：

      SETCTIONS

      shareddata READ WRITE SHARED

      另一種方法是在項目設定連結選項中加入如下語句：

      /SECTION:shareddata,rws

      五．具體實現步驟

      由於全域鉤子函數必須包含在動態連結程式庫中，所以本例由兩個程式體來實現。

      1．建立鉤子KeyboardHook.dll

      (1)選擇MFC AppWizard(DLL)建立項目Mousehook；

      (2)選擇MFC Extension DLL（共用MFC拷貝）類型；

      (3)由於VC6沒有現成的鉤子類，所以要在項目目錄中建立KeyboardHook.h檔案，在其中建立鉤子類：

class AFX_EXT_CLASS CKeyboardHook : public CObject 

{

public:

      CKeyboardHook();//鉤子類的建構函式

      virtual ~CKeyboardHook();//鉤子類的解構函式

public:

      BOOL StartHook(); //安裝鉤子函數

      BOOL StopHook();//卸載鉤子函數

};

      (4)在KeyboardHook.cpp檔案的頂部加入#include "KeyboardHook.h"語句；

      (5)在KeyboardHook.cpp檔案的頂部加入全域共用資料變數：

#pragma data_seg("mydata")

      HHOOK glhHook=NULL;         //安裝的滑鼠勾子控制代碼

      HINSTANCE glhInstance=NULL; //DLL執行個體控制代碼

#pragma data_seg()

(6)在DEF檔案中定義段屬性：

SECTIONS

mydata READ WRITE SHARED

      (7)在主檔案KeyboardHook.cpp的DllMain函數中加入儲存DLL執行個體控制代碼的語句：

      glhInstance=hInstance;//插入儲存DLL執行個體控制代碼

      (8)鍵盤鉤子函數的實現：

//鍵盤鉤子函數

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

{

      char ch=0;

      FILE *fl;

      if( ((DWORD)lParam&0x40000000) && (HC_ACTION==nCode) ) //有鍵按下

      {

            if( (wParam==VK_SPACE)||(wParam==VK_RETURN)||(wParam>=0x2f ) &&(wParam<=0x100) )

            {

                  fl=fopen("key.txt","a＋");    //輸出到key.txt檔案

                  if (wParam==VK_RETURN)

                  {

                        ch='\n';

                  }

                  else

                  {

                        BYTE ks[256];

                        GetKeyboardState(ks);

                        WORD w;

                        UINT scan=0;

                        ToAscii(wParam,scan,ks,&w,0);

                        //ch=MapVirtualKey(wParam,2); //把虛鍵代碼變為字元

                        ch =char(w);

                  }

                  fwrite(&ch, sizeof(char), 1, fl);

            }

            fclose(fl);

      }

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

}

      (9)類CKeyboardHook的成員函數的具體實現：

CKeyboardHook::CKeyboardHook()

{

}

CKeyboardHook::~CKeyboardHook()

{

      if(glhHook)

            UnhookWindowsHookEx(glhHook);

}

//安裝鉤子並設定接收顯示視窗控制代碼

BOOL CKeyboardHook::StartHook()

{

      BOOL bResult=FALSE;

      glhHook=SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD,KeyboardProc,glhInstance,0);

      /*============================================================

      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表示是滑鼠鉤子等等。

      Lpfn是鉤子函數的地址。

HMod是鉤子函數所在的執行個體的控制代碼。對於線程鉤子，該參數為NULL；對於系統鉤子，

      該參數為鉤子函數所在的DLL控制代碼。

      dwThreadId 指定鉤子所監視的線程的線程號。對於全域鉤子，該參數為NULL。

      SetWindowsHookEx返回所安裝的鉤子控制代碼。

      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連結程式庫中，實現起來要麻煩一些。

      ===========================================================*/

      if(glhHook!=NULL)

      bResult=TRUE;

      return bResult;

}

//卸載鉤子

BOOL CKeyboardHook::StopHook()

{

      BOOL bResult=FALSE;

      if(glhHook)

      {

            bResult= UnhookWindowsHookEx(glhHook);

            if(bResult)

                  glhHook=NULL;

      }

      return bResult;

}

      (10)編譯項目產生KeyboardHook.dll。

      2．建立鉤子可執行程式

      (1)用MFC的AppWizard(EXE)建立項目KeyHook；

      (2)選擇“基於對話應用”並按下“完成”鍵；

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

      (4)在KeyHookDlg.h中添加私人資料成員：

      CKeyboardHook m_hook;//加入鉤子類作為資料成員

      (5)連結DLL庫，即把../KeyboardHook.lib加入到項目設定連結標籤中；

      (6)把OK按鈕ID改為ID_HOOK,寫實現代碼:

void CKeyHookDlg::OnHook()

{

      m_hook.StartHook();

}

      (7)關閉按鈕實現:

void CKeyHookDlg::OnCancel()

{

      m_hook.StopHook();

      CDialog::OnCancel();

}

      (8)編譯項目產生可執行檔；       運行產生的KeyHook.exe程式,按HOOK!按鈕,載入鉤子後按下鍵盤上的一些鍵,可以發現EXE目錄下自動產生了一個key.txt檔案,該檔案記載了你的按鍵資訊.