摘要：本文分析了在Windows環(huán)境下，什么是鉤子程序以及怎樣用VC++實(shí)現(xiàn)一個(gè)鉤子機(jī)制的關(guān)鍵技術(shù)。最后，用一個(gè)可以截獲鼠標(biāo)信息的完整程序說(shuō)明了這些問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：鉤子程序，DLL，消息截獲
一． 什么是鉤子。
Windows系統(tǒng)是建立在事件驅(qū)動(dòng)的機(jī)制上的，說(shuō)穿了就是整個(gè)系統(tǒng)都是通過(guò)消息的傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)的。鉤子(hook)是一種特殊的消息處理機(jī)制，鉤子可以監(jiān)視系統(tǒng)或進(jìn)程中的各種事件消息，截獲發(fā)往目標(biāo)窗口的消息并進(jìn)行處理。這樣，我們就可以在系統(tǒng)中安裝自定義的鉤子，監(jiān)視系統(tǒng)中特定事件的發(fā)生，完成特定的功能，比如截獲鍵盤(pán)、鼠標(biāo)的輸入，屏幕取詞，日志監(jiān)視等等。
鉤子的種類很多，每種鉤子可以截獲并處理相應(yīng)的消息，如鍵盤(pán)鉤子可以截獲鍵盤(pán)消息，外殼鉤子可以截取、啟動(dòng)和關(guān)閉應(yīng)用程序的消息等。鉤子可以分為線程鉤子和系統(tǒng)鉤子, 線程鉤子監(jiān)視指定線程的事件消息, 系統(tǒng)鉤子監(jiān)視系統(tǒng)中的所有線程的事件消息。因?yàn)橄到y(tǒng)鉤子會(huì)影響系統(tǒng)中所有的應(yīng)用程序，所以鉤子函數(shù)必須放在獨(dú)立的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(DLL) 中。
二． 實(shí)現(xiàn)鉤子機(jī)制的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。
1． windows的鉤子程序，需要用到幾個(gè)sdk中的api函數(shù)。下面列出這幾個(gè)函數(shù)的原型及說(shuō)明：
hhook setwindowshookex(int idhook,hook_proc lpfn,hinstance hmod,dword dwthreadid);
參數(shù)說(shuō)明如下：
idhook：鉤子的類型
lpfn：鉤子處理函數(shù)地址
hmod：包含鉤子函數(shù)的模塊句柄
dwthreadid：鉤子的監(jiān)控線程
函數(shù)說(shuō)明：函數(shù)將在系統(tǒng)中掛上一個(gè)由idhook指定類型的鉤子，監(jiān)控并處理相應(yīng)的特定消息。
bool unhookwindowshookex(hhook hhk);
函數(shù)說(shuō)明：函數(shù)將撤銷由hhk指定的鉤子。
lresult callnexthookex( hhook hhk, int ncode,wparam wparam,lparam lparam );
函數(shù)說(shuō)明：函數(shù)將消息向下傳遞，下一個(gè)鉤子處理將截獲這一消息。
2． 由于鉤子的處理涉及到模塊及進(jìn)程間的數(shù)據(jù)地址問(wèn)題，一般情況是把鉤子整合到一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（dll）中，VC中有三種形式的MFC DLL可供選擇，即Regular statically linked to MFC DLL（標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)鏈接MFC DLL）、Regular using the shared MFC DLL（標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)鏈接MFC DLL）以及Extension MFC DLL（擴(kuò)展MFC DLL）。第一種DLL在編譯時(shí)把使用的MFC代碼鏈接到DLL中，執(zhí)行程序時(shí)不需要其他MFC動(dòng)態(tài)鏈接類庫(kù)的支持，但體積較大；第二種DLL在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接到MFC類庫(kù)，因而體積較小，但卻依賴于MFC動(dòng)態(tài)鏈接類庫(kù)的支持；這兩種DLL均可被MFC程序和Win32程序使用。第三種DLL的也是動(dòng)態(tài)連接，但做為MFC類庫(kù)的擴(kuò)展，只能被MFC程序使用。
另外,要設(shè)立一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)段，以存貯一些全局變量，保留上次鉤子消息事件發(fā)生時(shí)的狀態(tài)。
3． Win32 DLL的入口和出口函數(shù)都是DLLMain。只要有進(jìn)程或線程載入和卸載DLL時(shí)，都會(huì)調(diào)用該函數(shù)，其原型是：
BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hinstDLL,DWORD fdwReason, LPVOID lpvReserved); 其中，第一個(gè)參數(shù)表示DLL的實(shí)例句柄；第三個(gè)參數(shù)系統(tǒng)保留；第二個(gè)參數(shù)指明了當(dāng)前調(diào)用該動(dòng)態(tài)連接庫(kù)的狀態(tài)，它有四個(gè)可能的值：DLL_PROCESS_ATTACH（進(jìn)程載入）、DLL_THREAD_ATTACH（線程載入）、DLL_THREAD_DETACH（線程卸載）、DLL_PROCESS_DETACH（進(jìn)程卸載）。在DLLMain函數(shù)中可以通過(guò)對(duì)傳遞進(jìn)來(lái)的這個(gè)參數(shù)的值進(jìn)行判別，根據(jù)不同的參數(shù)值對(duì)DLL進(jìn)行必要的初始化或清理工作。由于在Win32環(huán)境下，所有進(jìn)程的空間都是相互獨(dú)立的，這減少了應(yīng)用程序間的相互影響，但大大增加了編程的難度。當(dāng)進(jìn)程在動(dòng)態(tài)加載DLL時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)把DLL地址映射到該進(jìn)程的私有空間，而且也復(fù)制該DLL的全局?jǐn)?shù)據(jù)的一份拷貝到該進(jìn)程空間，每個(gè)進(jìn)程所擁有的相同的DLL的全局?jǐn)?shù)據(jù)其值卻并不一定是相同的。當(dāng)DLL內(nèi)存被映射到進(jìn)程空間中，每個(gè)進(jìn)程都有自己的全局內(nèi)存拷貝，加載DLL的每一個(gè)新的進(jìn)程都重新初始化這一內(nèi)存區(qū)域，也就是說(shuō)進(jìn)程不能再共享DLL。因此，在Win32環(huán)境下要想在多個(gè)進(jìn)程中共享數(shù)據(jù)，就必須進(jìn)行必要的設(shè)置。一種方法便是把這些需要共享的數(shù)據(jù)單獨(dú)分離出來(lái)，放置在一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)段里，并把該段的屬性設(shè)置為共享，建立一個(gè)內(nèi)存共享的DLL。
三． 用鉤子機(jī)制實(shí)現(xiàn)截獲鼠標(biāo)左右鍵按壓次數(shù)。
建立鉤子程序時(shí)需要把鉤子處理整合到動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中，所以例程中需要建立兩個(gè)project。
1． 鉤子處理動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)
（1） 選擇mfc appwizard(dll)創(chuàng)建一個(gè)新project，命名為“spy”。
（2） 選擇mfc extension dll類型。
（3） 創(chuàng)建一個(gè)新的頭文件，命名為“hook.h”，修改它的代碼如下：
extern "C" LRESULT CALLBACK mouseproc(int code,WPARAM wparam,LPARAM lparam); //鉤子處理函數(shù)
extern "C" bool WINAPI starthook(); //啟動(dòng)鉤子函數(shù)
extern "C" bool WINAPI stophook(); //撤銷鉤子函數(shù)
extern "C" int WINAPI getresultl(); //取得鼠標(biāo)左鍵單擊次數(shù)的函數(shù)
extern "C" int WINAPI getresultr(); //取得鼠標(biāo)右鍵單擊次數(shù)的函數(shù)
（4） 修改spy.cpp程序代碼如下:
#include "hook.h" //包含頭文件hook
#pragma data_seg("publicdata") //定義全局?jǐn)?shù)據(jù)段
HHOOK hhook=NULL; //鉤子句柄
HINSTANCE pinstance=NULL;//鉤子模塊句柄
UINT mouseclickl=0; //記錄鼠標(biāo)左鍵單擊次數(shù)的變量
UINT mouseclickr=0;//記錄鼠標(biāo)右鍵單擊次數(shù)
#pragma data_seg()
extern "C" int APIENTRY
DllMain(HINSTANCE hInstance, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)
{ if (dwReason == DLL_PROCESS_ATTACH)
{…… //省略部分機(jī)器生成代碼
new CDynLinkLibrary(SpyDLL);
pinstance=hInstance;//取得模塊句柄
}
……;
}
extern "C" LRESULT CALLBACK mouseproc(int code, WPARAM wparam,LPARAM lparam)//鉤子處理函
{
if (code<0) //若code〈0，則直接調(diào)用callnexthookex返回
return CallNextHookEx(hhook, code, wparam, lparam);
if(wparam==WM_LBUTTONDOWN)
{ mouseclickl++;//記錄鼠標(biāo)左鍵單擊次數(shù) }
if(wparam==WM_RBUTTONDOWN)
{ mouseclickr++;//記錄鼠標(biāo)右鍵單擊次數(shù) }
return CallNextHookEx(hhook, code, wparam,lparam);
}
extern "C" bool WINAPI starthook()//啟動(dòng)鉤子函數(shù)
{
hhook=SetWindowsHookEx(WH_MOUSE,mouseproc,pinstance,0);//掛上鉤子
if(hhook!=NULL)
return true;
else return false;
}
extern "C" bool WINAPI stophook() //撤銷鉤子函數(shù)
{ return UnhookWindowsHookEx(hhook); //撤銷鉤子}
extern "C" int WINAPI getresultl()//返回鼠標(biāo)左鍵單擊次數(shù)
{ return mouseclickl;}
extern "C" int WINAPI getresultr()//返回鼠標(biāo)右鍵單擊次數(shù)
{ return mouseclickr;}
（5） 修改spy.def程序代碼如下:
exports
stophook @2
starthook @1
getresultl @3
getresultr @4
(6) 編譯project，生成spy.dll文件和spy.lib文件。
2． 建立使用鉤子的應(yīng)用程序
（1） 生成一個(gè)單文檔的可執(zhí)行文件（exe）的project。
（2） 修改資源中的主選單，增加一個(gè)選單項(xiàng)“監(jiān)控”，下有三個(gè)子選單項(xiàng)，分別為“啟動(dòng)”、“撤銷”和“取出”。
（3） 在project中加入spy.lib文件。
（4） 分別修改“啟動(dòng)”、“撤銷”和“取出”選單項(xiàng)的command響應(yīng)函數(shù)如下：
#include "E:\DevStudio\MyProjects\spy\hook.h" //路徑可不同
void CMainFrame::OnMenuitem32771() //“啟動(dòng)”選單項(xiàng)的響應(yīng)函數(shù)
{ starthook(); }
void CMainFrame::OnMenuitem32772() //“撤銷”選單項(xiàng)的響應(yīng)函數(shù)
{ stophook();}
void CMainFrame::OnMenuitem32773() //“取出”選單項(xiàng)的響應(yīng)函數(shù)
{ int resultl=getresultl();
int resultr=getresultr();
char buffer[80];
wsprintf(buffer,"在程序運(yùn)行期間，你共單擊鼠標(biāo)左鍵%d次，右鍵%d次!",resultl,resultr);
::MessageBox(this->m_hWnd,buffer,"message",MB_OK);
}
編譯這個(gè)project，并把spy.dll放到生成的可執(zhí)行文件目錄下，便可運(yùn)行程序。運(yùn)行時(shí)，選擇“監(jiān)控”選單中的“啟動(dòng)”選單項(xiàng)，鉤子便開(kāi)始工作，監(jiān)視鼠標(biāo)的活動(dòng)情況；選擇“撤銷”選單項(xiàng)，系統(tǒng)便撤銷鉤子；選擇“取出”選單項(xiàng)，程序便報(bào)告在監(jiān)控期間，用戶分別單擊鼠標(biāo)左鍵和右鍵的次數(shù)。
以上程序在windows 98，visual c++ 5.0及6.0環(huán)境下成功運(yùn)行。其他類型的鉤子程序的實(shí)現(xiàn)與此大同小異。
參考文獻(xiàn)
[1] Scott Sanfield Ralph Arvesen.VC++ Developer Guide.Publishing House of Electronics Industry
[2] 賀成士.win32 全局鉤子在VC5中的實(shí)
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