WINDOWS鍵盤事件監(jiān)控原理及應(yīng)用
趙桂華 ·逸仙時(shí)空
WINDOW的消息處理機(jī)制為了能在應(yīng)用程序中監(jiān)控系統(tǒng)的各種事件消息，提供了掛接各種反調(diào)函數(shù)(HOOK)的功能。這種掛鉤函數(shù)(HOOK)類似擴(kuò)充中斷驅(qū)動(dòng)程序，掛鉤上可以掛接多個(gè)反調(diào)函數(shù)構(gòu)成一個(gè)掛接函數(shù)鏈。系統(tǒng)產(chǎn)生的各種消息首先被送到各種掛接函數(shù)，掛接函數(shù)根據(jù)各自的功能對(duì)消息進(jìn)行監(jiān)視、修改和控制等，然后交還控制權(quán)或?qū)⑾鬟f給下一個(gè)掛接函數(shù)以致最終達(dá)到窗口函數(shù)。WINDOW系統(tǒng)的這種反調(diào)函數(shù)掛接方法雖然會(huì)略加影響到系統(tǒng)的運(yùn)行效率，但在很多場(chǎng)合下是非常有用的，通過合理有效地利用鍵盤事件的掛鉤函數(shù)監(jiān)控機(jī)制可以達(dá)到預(yù)想不到的良好效果。
一、在WINDOWS鍵盤事件上掛接監(jiān)控函數(shù)的方法WINDOW下可進(jìn)行掛接的過濾函數(shù)包括11種：
WH_CALLWNDPROC窗口函數(shù)的過濾函數(shù)WH_CBT計(jì)算機(jī)培訓(xùn)過濾函數(shù)WH_DEBUG調(diào)試過濾函數(shù)WH_GETMESSAGE獲取消息過濾函數(shù)WH_HARDWARE硬件消息過濾函數(shù)WH_JOURNALPLAYBACK消息重放過濾函數(shù)WH_JOURNALRECORD消息記錄過濾函數(shù)WH_MOUSE鼠標(biāo)過濾函數(shù)WH_MSGFILTER消息過濾函數(shù)WH_SYSMSGFILTER系統(tǒng)消息過濾函數(shù)WH_KEYBOARD鍵盤過濾函數(shù)其中鍵盤過濾函數(shù)是最常用最有用的過濾函數(shù)類型，不管是哪一種類型的過濾函數(shù)，其掛接的基本方法都是相同的。
WINDOW調(diào)用掛接的反調(diào)函數(shù)時(shí)總是先調(diào)用掛接鏈?zhǔn)椎哪莻€(gè)函數(shù)，因此必須將鍵盤掛鉤函數(shù)利用函數(shù)SetWindowsHookEx()將其掛接在函數(shù)鏈?zhǔn)住Ｖ劣谙⑹欠駛鬟f給函數(shù)鏈的下一個(gè)函數(shù)是由每個(gè)具體函數(shù)功能確定的，如果消息需要傳統(tǒng)給下一個(gè)函數(shù)，可調(diào)用API函數(shù)的CallNextHookEx()來實(shí)現(xiàn)，如果不傳遞直接返回即可。
掛接函數(shù)可以是用來監(jiān)控所有線程消息的全局性函數(shù)，也可以是單獨(dú)監(jiān)控某一線程的局部性函數(shù)。如果掛接函數(shù)是局部函數(shù)，可以將它放到一個(gè).DLL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中，也可以放在一個(gè)局部模塊中；如果掛接函數(shù)是全局的，那么必須將其放在一個(gè).DLL 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中。掛接函數(shù)必須嚴(yán)格按照下述格式進(jìn)行聲明，以鍵盤掛鉤函數(shù)為例：
int FAR PASCAL KeyboardProc( int nCode,WORD wParam,DWORD lParam) 其中KeyboardProc為定義掛接函數(shù)名，該函數(shù)必須在模塊定義文件中利用EXPORTS命令進(jìn)行說明；nCode決定掛接函數(shù)是否對(duì)當(dāng)前消息進(jìn)行處理；wParam和lParam為具體的消息內(nèi)容。
二、鍵盤事件掛接函數(shù)的安裝與下載在程序中可以利用函數(shù)SetWindowsHookEx()來掛接過濾函數(shù)，在掛接函數(shù)時(shí)必須指出該掛接函數(shù)的類型、函數(shù)的入口地址以及函 僑中緣幕故薔植啃緣模醫(yī)雍木嚀宓饔酶袷餃縵攏?/p>
SetWindowsHookEx(iType,iProc,hInst,iCode) 其中iType為掛接函數(shù)類型，鍵盤類型為WH_KEYBOARD,iProc為掛接函數(shù)地址，hInst 為掛接函數(shù)鏈接庫(kù)實(shí)例句柄，iCode為監(jiān)控代碼－0表示全局性函數(shù)。
如果掛接函數(shù)需要將消息傳遞給下一個(gè)過濾函數(shù)，則在該掛接函數(shù)返回前還需要調(diào)用一次CallNextHookEx()函數(shù)，當(dāng)需要下載掛接函數(shù)時(shí)，只要調(diào)用一次UnhookWindowsHookEx(iProc)函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)。
如果函數(shù)是全局性的，那么它必須放在一個(gè).DLL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中，這時(shí)該函數(shù)調(diào)用方法可以和其它普通.DLL函數(shù)一樣有三種：
1.在DEF定義文件中直接用函數(shù)名或序號(hào)說明：
EXPORTS WEP @1 RESIDENTNAME InitHooksDll @2 InstallFilter @3 KeyboardProc @4 用序號(hào)說明格式為：鏈接庫(kù)名.函數(shù)名(如本例中說明方法為KEYDLL.KeyboardProc)。
2.在應(yīng)用程序中利用函數(shù)直接調(diào)用：
首先在應(yīng)用程序中利用LoadLibrary(LPSTR "鏈接庫(kù)名")將動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)裝入，并取得裝載庫(kù)模塊句柄hInst,然后直接利用GetProcAddress(HINSTANCE hInst,LPSTR "函數(shù)過程名")獲取函數(shù)地址，然后直接調(diào)用該地址即可，程序結(jié)束前利用函數(shù)FreeLibrary( )釋放裝入的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)即可。
3.利用輸入庫(kù).LIB方法利用IMPLIB.EXE程序在建立動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的同時(shí)建立相應(yīng)的輸入庫(kù).LIB，然后直接在項(xiàng)目文件中增加該輸入庫(kù)。
三、WINDOWS掛鉤監(jiān)控函數(shù)的實(shí)現(xiàn)步驟WINDOWS掛鉤函數(shù)只有放在動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL中才能實(shí)現(xiàn)所有事件的監(jiān)控功能。在.DLL 中形成掛鉤監(jiān)控函數(shù)基本方法及其基本結(jié)構(gòu)如下：
１、首先聲明DLL中的變量和過程；
２、然后編制DLL主模塊LibMain()，建立模塊實(shí)例；
３、建立系統(tǒng)退出DLL機(jī)制WEP()函數(shù)；
４、完成DLL初始化函數(shù)InitHooksDll(),傳遞主窗口程序句柄；
５、編制掛鉤安裝和下載函數(shù)InstallFilter()；
６、編制掛鉤函數(shù)KeyboardProc()，在其中設(shè)置監(jiān)控功能，并確定繼續(xù)調(diào)下一個(gè)鉤子函數(shù)還是直接返回WINDOWS應(yīng)用程序。
７、在WINDOWS主程序中需要初始化DLL并安裝相應(yīng)掛鉤函數(shù)，由掛接的鉤子函數(shù)負(fù)責(zé)與主程序通信；
８、在不需要監(jiān)控時(shí)由下載功能卸掉掛接函數(shù)。
四、WINDOWS下鍵盤掛鉤監(jiān)控函數(shù)的應(yīng)用技術(shù)
目前標(biāo)準(zhǔn)的104鍵盤上都有兩個(gè)特殊的按鍵，其上分別用WINDOW程序徽標(biāo)和鼠標(biāo)下拉列表標(biāo)識(shí)，本文暫且分別稱為Micro左鍵和Micro右鍵，前者用來模擬鼠標(biāo)左鍵激活開始菜單，后者用來模擬鼠標(biāo)右鍵激活屬性菜單。這兩個(gè)特殊按鍵只有在按下后立即抬起即完成CLICK過程才能實(shí)現(xiàn)其功能，并且沒有和其它按鍵進(jìn)行組合使用。
由于WINDOWS系統(tǒng)中將按鍵劃分得更加詳細(xì)，使應(yīng)用程序中很難靈活定義自己的專用快捷鍵，比如在開發(fā).IME等應(yīng)用程序時(shí)很難找到不與WORD8.0等其它應(yīng)用程序沖突的功能按鍵。如果將標(biāo)準(zhǔn)104鍵盤中的這兩個(gè)特殊按鍵作為模擬CTRL和ALT等專用按鍵，使其和其它按鍵組合，就可以在自己的應(yīng)用程序中自由地設(shè)置專用功能鍵，為應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)各種功能快捷鍵提供靈活性。正常情況下WINDOWS鍵盤事件驅(qū)動(dòng)程序并不將這兩個(gè)按鍵的消息進(jìn)行正常解釋，這就必須利用鍵盤事件的掛鉤監(jiān)控函數(shù)來實(shí)現(xiàn)其特定的功能。其方法如下：
１、首先編制如下一個(gè)簡(jiǎn)單動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)程序，并編譯成DLL文件。
#include "windows.h"
int FAR PASCAL LibMain(HANDLE hModule,UINT wDataSeg,
UINT cbHeapSize,LPSTR lpszCmdLine);
int WINAPI WEP(int bSystemExit);
int WINAPI InitHooksDll(HWND hwndMainWindow);
int WINAPI InstallFilter(BOOL nCode);
LRESULT CALLBACK KeyHook(int nCode,WORD wParam,DWORD lParam);
static HANDLE hInstance; // 全局句柄
static HWND hWndMain; // 主窗口句柄
static int InitCalled=0; // 初始化標(biāo)志
static HHOOK hKeyHook;
FARPROC lpfnKeyHook=(FARPROC)KeyHook;
BOOL HookStates=FALSE;
int FAR PASCAL LibMain(
HANDLE hModule,
UINT wDataSeg,
UINT cbHeapSize,
LPSTR lpszCmdLine)
{
if (cbHeapSize!=0) UnlockData(0);
hInstance = hModule;
return 1;
}
int WINAPI WEP (int bSystemExit)
{ return 1;}
int WINAPI InitHooksDll(HWND hwndMainWindow)
{ hWndMain = hwndMainWindow;
InitCalled = 1;
return (0);
}
int WINAPI InstallFilter(BOOL nCode)
{ if (InitCalled==0) return (-1);
if (nCode==TRUE) {
hKeyHook=SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD,
(HOOKPROC)lpfnKeyHook,hInstance,0);
HookStates=TRUE;
} else {
UnhookWindowsHookEx(hKeyHook);
HookStates=FALSE;
}
return(0);
}
LRESULT CALLBACK KeyHook(int nCode,WORD wParam,DWORD lParam)
{
static BOOL msflag=FALSE;
if(nCode$#@62;=0) {
if(HookStates==TRUE){
if((wParam==0xff)|| file://WIN3.X下按鍵值
(wParam==0x5b)||(wParam==0x5c)){//WIN95下按鍵值
if((i==0x15b)||(i==0x15c)){ file://按鍵按下處理
msflag=TRUE;
PostMessage(hWndMain,0x7fff,0x1,0x3L);
} else if((i==0xc15b)||(i==0xc15c)){//按鍵抬起處理
msflag=FALSE;
PostMessage(hWndMain,0x7fff,0x2,0x3L);
}
}
}
}
return((int)CallNextHookEx(hKeyHook,nCode,wParam,lParam));
}
該程序的主要功能是監(jiān)控鍵盤按鍵消息，將兩個(gè)特殊按鍵Micro按下和抬起消息轉(zhuǎn)換成自定義類型的消息，并將自定義消息發(fā)送給應(yīng)用程序主窗口函數(shù)。
２、在應(yīng)用程序主函數(shù)中建立窗口后，調(diào)用InitHooksDll()函數(shù)來初始化動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，并將應(yīng)用程序主窗口句柄傳遞給鏈接庫(kù)，然后調(diào)用InstallFilter()函數(shù)掛接鍵盤事件監(jiān)控回調(diào)函數(shù)。
InitHooksDll(hIMEWnd); file://初始化DLL
InstallFilter(TRUE); file://安裝鍵盤回調(diào)函數(shù)
３、在應(yīng)用程序主窗口函數(shù)處理自定義消息時(shí)，保存Micro按鍵的狀態(tài)，供組合按鍵處理時(shí)判斷使用。
switch (iMessage) {
case 0x7fff: file://自定義消息類型
if(lParam==0x3L){//設(shè)置Micro鍵的狀態(tài)
if(wParam==0x1) MicroFlag=TRUE;
else if(wParam==0x2) MicroFlag=FALSE;
}
break;
４、在進(jìn)行按鍵組合處理時(shí)，首先判斷Micro鍵是否按下，然后再進(jìn)行其它按鍵的判斷處理。
case WM_KEYDOWN: // 按鍵按下處理
if(MicroFlag==TRUE){//Micro鍵按下
if((BYTE)HIBYTE(wParam)==0x5b){
//Micro+"["組合鍵
......//按鍵功能處理
} else if((BYTE)HIBYTE(wParam)==0x5d){
//Micro+"]"組合鍵
......//按鍵功能處理
}
}
break;
５、當(dāng)應(yīng)用程序退出時(shí)應(yīng)注意下載鍵盤監(jiān)控函數(shù)，即調(diào)用InstallFilter(FALSE)函數(shù)一次。
６、利用本文提供的方法設(shè)置自己的應(yīng)用程序功能按鍵，在保證程序功能按鍵不會(huì)與其它系統(tǒng)發(fā)生沖突的同時(shí)，有效地利用了系統(tǒng)中現(xiàn)有資源，而且在實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序功能的同時(shí)靈活應(yīng)用了系統(tǒng)中提供的各種功能調(diào)用。