Win32全局钩子在VC5中的实现 ·贺成士
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。pcc
（作者地址：辽宁省铁岭县委机要局 112000 收稿日期：1998.12.14）
