Win32全局钩子在VC5中的实现

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Win32全局钩子在VC5中的实现
  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。而钩子是Windows系统中非常重要的系统接口,用它可以截获并处理送给其他应用程序的消息,来完成普通应用程序难以实现的功能。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。本文在VC5编程环境下实现了一个简单的鼠标钩子程序,并对Win32全局钩子的运行机制、Win32 DLL的特点、VC5环境下的MFC DLL以及共享数据等相关知识进行了简单的阐述。
  一.Win32全局钩子的运行机制
  钩子实际上是一个处理消息的程序段,通过系统调用,把它挂入系统。每当特定的消息发出,在没有到达目的窗口前,钩子程序就先捕获该消息,亦即钩子函数先得到控制权。这时钩子函数即可以加工处理(改变)该消息,也可以不作处理而继续传递该消息,还可以强制结束消息的传递。对每种类型的钩子由系统来维护一个钩子链,最近安装的钩子放在链的开始,而最先安装的钩子放在最后,也就是后加入的先获得控制权。要实现Win32的系统钩子,必须调用SDK中的API函数SetWindowsHookEx来安装这个钩子函数,这个函数的原型是HHOOK SetWindowsHookEx(int idHook,HOOKPROC lpfn,HINSTANCE hMod,DWORD dwThreadId);,其中,第一个参数是钩子的类型;第二个参数是钩子函数的地址;第三个参数是包含钩子函数的模块句柄;第四个参数指定监视的线程。如果指定确定的线程,即为线程专用钩子;如果指定为空,即为全局钩子。其中,全局钩子函数必须包含在DLL(动态链接库)中,而线程专用钩子还可以包含在可执行文件中。得到控制权的钩子函数在完成对消息的处理后,如果想要该消息继续传递,那么它必须调用另外一个SDK中的API函数CallNextHookEx来传递它。钩子函数也可以通过直接返回TRUE来丢弃该消息,并阻止该消息的传递。
  二.Win32 DLL的特点
  Win32 DLL与 Win16 DLL有很大的区别,这主要是由操作系统的设计思想决定的。一方面,在Win16 DLL中程序入口点函数和出口点函数(LibMain和WEP)是分别实现的;而在Win32 DLL中却由同一函数DLLMain来实现。无论何时,当一个进程或线程载入和卸载DLL时,都要调用该函数,它的原型是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;这里主要介绍一下第二个参数,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函数中可以对传递进来的这个参数的值进行判别,并根据不同的参数值对DLL进行必要的初始化或清理工作。举个例子来说,当有一个进程载入一个DLL时,系统分派给DLL的第二个参数为DLL_PROCESS_ATTACH,这时,你可以根据这个参数初始化特定的数据。另一方面,在Win16环境下,所有应用程序都在同一地址空间;而在Win32环境下,所有应用程序都有自己的私有空间,每个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,但同时也增加了编程的难度。大家知道,在Win16环境中,DLL的全局数据对每个载入它的进程来说都是相同的;而在Win32环境中,情况却发生了变化,当进程在载入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,也就是说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。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。亦即把这些需要共享的数据分离出来,放置在一个独立的数据段里,并把该段的属性设置为共享。
  三.VC5中MFC DLL的分类及特点
  在VC5中有三种形式的MFC DLL(在该DLL中可以使用和继承已有的MFC类)可供选择,即Regular statically linked to MFC DLL(标准静态链接MFC DLL)和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的特点是,在编译时把使用的MFC代码加入到DLL中,因此,在使用该程序时不需要其他MFC动态链接类库的存在,但占用磁盘空间比较大;第二种DLL的特点是,在运行时,动态链接到MFC类库,因此减少了空间的占用,但是在运行时却依赖于MFC动态链接类库;这两种DLL既可以被MFC程序使用也可以被Win32程序使用。第三种DLL的特点类似于第二种,做为MFC类库的扩展,只能被MFC程序使用。
  四.在VC5中全局共享数据的实现
  在主文件中,用#pragma data_seg建立一个新的数据段并定义共享数据,其具体格式为:
  #pragma data_seg ("shareddata")
  HWND sharedwnd=NULL;//共享数据
  #pragma data_seg()
  仅定义一个数据段还不能达到共享数据的目的,还要告诉编译器该段的属性,有两种方法可以实现该目的(其效果是相同的),一种方法是在.DEF文件中加入如下语句:
  SETCTIONS
  shareddata READ WRITE SHARED
  另一种方法是在项目设置链接选项中加入如下语句:
  /SECTION:shareddata,rws
  五.具体实现步骤
  由于全局钩子函数必须包含在动态链接库中,所以本例由两个程序体来实现。
  1.建立钩子Mousehook.DLL
  (1)选择MFC AppWizard(DLL)创建项目Mousehook;
  (2)选择MFC Extension DLL(共享MFC拷贝)类型;
  (3)由于VC5没有现成的钩子类,所以要在项目目录中创建Mousehook.h文件,在其中建立钩子类:
  class AFX_EXT_CLASS Cmousehook:public CObject
  {
  public:
  Cmousehook();
  //钩子类的构造函数
  ~Cmousehook();
  //钩子类的析构函数
  BOOL starthook(HWND hWnd);
  //安装钩子函数
  BOOL stophook();
  卸载钩子函数
  };
  (4)在Mousehook.app文件的顶部加入#include"Mousehook.h"语句;
  (5)加入全局共享数据变量:
  #pragma data_seg("mydata")
  HWND glhPrevTarWnd=NULL;
  //上次鼠标所指的窗口句柄
  HWND glhDisplayWnd=NULL;
  //显示目标窗口标题编辑框的句柄
  HHOOK glhHook=NULL;
  //安装的鼠标勾子句柄
  HINSTANCE glhInstance=NULL;
  //DLL实例句柄
  #pragma data_seg()
  (6)在DEF文件中定义段属性:
  SECTIONS
  mydata READ WRITE SHARED
  (7)在主文件Mousehook.cpp的DllMain函数中加入保存DLL实例句柄的语句:
  DllMain(HINSTANCE hInstance, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)
  {
  //如果使用lpReserved参数则删除下面这行
  UNREFERENCED_PARAMETER(lpReserved);
  if (dwReason == DLL_PROCESS_ATTACH)
  {
   TRACE0("MOUSEHOOK.DLL Initializing!\n");
   //扩展DLL仅初始化一次
   if (!AfxInitExtensionModule(MousehookDLL, hInstance))
   return 0;
   new CDynLinkLibrary(MousehookDLL);
   //把DLL加入动态MFC类库中
   glhInstance=hInstance;
   //插入保存DLL实例句柄
  }
  else if (dwReason == DLL_PROCESS_DETACH)
  {
   TRACE0("MOUSEHOOK.DLL Terminating!\n");
   //终止这个链接库前调用它
   AfxTermExtensionModule(MousehookDLL);
  }
  return 1;
  }
  (8)类Cmousehook的成员函数的具体实现:
  Cmousehook::Cmousehook()
  //类构造函数
  {
  }
  Cmousehook::~Cmousehook()
  //类析构函数
  {
  stophook();
  }
  BOOL Cmousehook::starthook(HWND hWnd)
  //安装钩子并设定接收显示窗口句柄
  {
  BOOL bResult=FALSE;
  glhHook=SetWindowsHookEx(WH_MOUSE,MouseProc,glhInstance,0);
  if(glhHook!=NULL)
   bResult=TRUE;
  glhDisplayWnd=hWnd;
  //设置显示目标窗口标题编辑框的句柄
  return bResult;
  }
  BOOL Cmousehook::stophook()
  //卸载钩子
  {
  BOOL bResult=FALSE;
  if(glhHook)
  {
   bResult= UnhookWindowsHookEx(glhHook);
   if(bResult)
   {
   glhPrevTarWnd=NULL;
   glhDisplayWnd=NULL;//清变量
   glhHook=NULL;
   }
  }
  return bResult;
  }
  (9)钩子函数的实现:
  LRESULT WINAPI MouseProc(int nCode,WPARAM wparam,LPARAM lparam)
  {
  LPMOUSEHOOKSTRUCT pMouseHook=(MOUSEHOOKSTRUCT FAR *) lparam;
   if (nCode>=0)
   {
  HWND glhTargetWnd=pMouseHook->hwnd;
  //取目标窗口句柄
   HWND ParentWnd=glhTargetWnd;
   while (ParentWnd !=NULL)
   {
   glhTargetWnd=ParentWnd;
   ParentWnd=GetParent(glhTargetWnd);
   //取应用程序主窗口句柄
   }
   if(glhTargetWnd!=glhPrevTarWnd)
   {
   char szCaption[100];
   GetWindowText(glhTargetWnd,szCaption,100);
   //取目标窗口标题
   if(IsWindow(glhDisplayWnd))
   SendMessage(glhDisplayWnd,WM_SETTEXT,0,(LPARAM)(LPCTSTR)szCaption);
   glhPrevTarWnd=glhTargetWnd;
   //保存目标窗口
   }
   }
   return CallNextHookEx(glhHook,nCode,wparam,lparam);
   //继续传递消息
  }
  (10)编译项目生成mousehook.dll。
  2.创建钩子可执行程序
  (1)用MFC的AppWizard(EXE)创建项目Mouse;
  (2)选择“基于对话应用”并按下“完成”键;
  (3)编辑对话框,删除其中原有的两个按钮,加入静态文本框和编辑框,用鼠标右键点击静态文本框,在弹出的菜单中选择“属性”,设置其标题为“鼠标所在的窗口标题”;
  (4)在Mouse.h中加入对Mousehook.h的包含语句#Include"..\Mousehook\Mousehook.h";
  (5)在CMouseDlg.h的CMouseDlg类定义中添加私有数据成员:
  CMouseHook m_hook;//加入钩子类作为数据成员
  (6)修改CmouseDlg::OnInitDialog()函数:
  BOOL CMouseDlg::OnInitDialog()
  {
  CDialog::OnInitDialog();
  ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);
  ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);
  CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
  if (pSysMenu != NULL)
  {
   CString strAboutMenu;
   strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
   if (!strAboutMenu.IsEmpty())
   {
   pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
   pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
   }
  }
  SetIcon(m_hIcon, TRUE);//Set big icon
  SetIcon(m_hIcon, FALSE);//Set small icon
  //TODO: Add extra initialization here
  CWnd * pwnd=GetDlgItem(IDC_EDIT1);
  //取得编辑框的类指针
  m_hook.starthook(pwnd->GetSafeHwnd());
  //取得编辑框的窗口句柄并安装钩子
  return TRUE;
  //return TRUE unless you set the focus to a control
  }
  (7)链接DLL库,即把..\Mousehook\debug\Mousehook.lib加入到项目设置链接标签中;
  (8)编译项目生成可执行文件;
  (9)把Mousehook.DLL拷贝到..\mouse\debug目录中;
  (10)先运行几个可执行程序,然后运行Mouse.exe程序,把鼠标在不同窗口中移动,在Mouse.exe程序窗口中的编辑框内将显示出鼠标所在的应用程序主窗口的标题

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