净喜堂仙子:在Windows系统中用VC 实现钩子机制

摘要：本文分析了在Windows环境下，什么是钩子程序以及怎样用VC++实现一个钩子机制的关键技术。最后，用一个可以截获鼠标信息的完整程序说明了这些问题。

关键词：钩子程序，DLL，消息截获

一．      什么是钩子。
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。钩子(hook)是一种特殊的消息处理机制，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。
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。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。

二．      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。

三．      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。

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。

以上程序在windows 98，visual c++ 5.0及6.0环境下成功运行。其他类型的钩子程序的实现与此大同小异。

                                 参考文献                    

[1] Scott Sanfield Ralph Arvesen.VC++ Developer Guide.Publishing House of Electronics Industry

[2] 贺成士.win32 全局钩子在VC5中的实