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++實現(xiàn)一個鉤子機制的關鍵技術。最后,用一個可以截獲鼠標信息的完整程序說明了這些問題。
關鍵詞: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)動的機制上的,說穿了就是整個系統(tǒng)都是通過消息的傳遞來實現(xiàn)的。鉤子(hook)是一種特殊的消息處理機制,鉤子可以監(jiān)視系統(tǒng)或進程中的各種事件消息,截獲發(fā)往目標窗口的消息并進行處理。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、鼠標的輸入,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的消息,如鍵盤鉤子可以截獲鍵盤消息,外殼鉤子可以截取、啟動和關閉應用程序的消息等。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。因為系統(tǒng)鉤子會影響系統(tǒng)中所有的應用程序,所以鉤子函數(shù)必須放在獨立的動態(tài)鏈接庫(DLL) 中。
二. 實現(xiàn)鉤子機制的幾個關鍵技術。
1. windows的鉤子程序,需要用到幾個sdk中的api函數(shù)。下面列出這幾個函數(shù)的原型及說明:
hhook setwindowshookex(int idhook,hook_proc lpfn,hinstance hmod,dword dwthreadid);
參數(shù)說明如下:
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)說明:函數(shù)將在系統(tǒng)中掛上一個由idhook指定類型的鉤子,監(jiān)控并處理相應的特定消息。
bool unhookwindowshookex(hhook hhk);
函數(shù)說明: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)說明:函數(shù)將消息向下傳遞,下一個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程間的數(shù)據(jù)地址問題,一般情況是把鉤子整合到一個動態(tài)鏈接庫(dll)中,VC中有三種形式的MFC DLL可供選擇,即Regular statically linked to MFC DLL(標準靜態(tài)鏈接MFC DLL)、Regular using the shared MFC DLL(標準動態(tài)鏈接MFC DLL)以及Extension MFC DLL(擴展MFC DLL)。第一種DLL在編譯時把使用的MFC代碼鏈接到DLL中,執(zhí)行程序時不需要其他MFC動態(tài)鏈接類庫的支持,但體積較大;第二種DLL在運行時動態(tài)鏈接到MFC類庫,因而體積較小,但卻依賴于MFC動態(tài)鏈接類庫的支持;這兩種DLL均可被MFC程序和Win32程序使用。第三種DLL的也是動態(tài)連接,但做為MFC類庫的擴展,只能被MFC程序使用。
另外,要設立一個全局數(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)生時的狀態(tài)。
3. Win32 DLL的入口和出口函數(shù)都是DLLMain。只要有進程或線程載入和卸載DLL時,都會調(diào)用該函數(shù),其原型是:
BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hinstDLL,DWORD fdwReason, LPVOID lpvReserved); 其中,第一個參數(shù)表示DLL的實例句柄;第三個參數(shù)系統(tǒng)保留;第二個參數(shù)指明了當前調(diào)用該動態(tài)連接庫的狀態(tài),它有四個可能的值:DLL_PROCESS_ATTACH(進程載入)、DLL_THREAD_ATTACH(線程載入)、DLL_THREAD_DETACH(線程卸載)、DLL_PROCESS_DETACH(進程卸載)。在DLLMain函數(shù)中可以通過對傳遞進來的這個參數(shù)的值進行判別,根據(jù)不同的參數(shù)值對DLL進行必要的初始化或清理工作。由于在Win32環(huán)境下,所有進程的空間都是相互獨立的,這減少了應用程序間的相互影響,但大大增加了編程的難度。當進程在動態(tài)加載DLL時,系統(tǒng)自動把DLL地址映射到該進程的私有空間,而且也復制該DLL的全局數(shù)據(jù)的一份拷貝到該進程空間,每個進程所擁有的相同的DLL的全局數(shù)據(jù)其值卻并不一定是相同的。當DLL內(nèi)存被映射到進程空間中,每個進程都有自己的全局內(nèi)存拷貝,加載DLL的每一個新的進程都重新初始化這一內(nèi)存區(qū)域,也就是說進程不能再共享DLL。因此,在Win32環(huán)境下要想在多個進程中共享數(shù)據(jù),就必須進行必要的設置。一種方法便是把這些需要共享的數(shù)據(jù)單獨分離出來,放置在一個獨立的數(shù)據(jù)段里,并把該段的屬性設置為共享,建立一個內(nèi)存共享的DLL。
三. 用鉤子機制實現(xiàn)截獲鼠標左右鍵按壓次數(shù)。
建立鉤子程序時需要把鉤子處理整合到動態(tài)鏈接庫中,所以例程中需要建立兩個project。
1. 鉤子處理動態(tài)鏈接庫
(1) 選擇mfc appwizard(dll)創(chuàng)建一個新project,命名為“spy”。
(2) 選擇mfc extension dll類型。
(3) 創(chuàng)建一個新的頭文件,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(); //取得鼠標左鍵單擊次數(shù)的函數(shù)
extern "C" int WINAPI getresultr(); //取得鼠標右鍵單擊次數(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") //定義全局數(shù)據(jù)段
HHOOK hhook=NULL; //鉤子句柄
HINSTANCE pinstance=NULL;//鉤子模塊句柄
UINT mouseclickl=0; //記錄鼠標左鍵單擊次數(shù)的變量
UINT mouseclickr=0;//記錄鼠標右鍵單擊次數(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++;//記錄鼠標左鍵單擊次數(shù) }
if(wparam==WM_RBUTTONDOWN)
{ mouseclickr++;//記錄鼠標右鍵單擊次數(shù) }
return CallNextHookEx(hhook, code, wparam,lparam);
}
extern "C" bool WINAPI starthook()//啟動鉤子函數(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()//返回鼠標左鍵單擊次數(shù)
{ return mouseclickl;}
extern "C" int WINAPI getresultr()//返回鼠標右鍵單擊次數(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. 建立使用鉤子的應用程序
(1) 生成一個單文檔的可執(zhí)行文件(exe)的project。
(2) 修改資源中的主選單,增加一個選單項“監(jiān)控”,下有三個子選單項,分別為“啟動”、“撤銷”和“取出”。
(3) 在project中加入spy.lib文件。
(4) 分別修改“啟動”、“撤銷”和“取出”選單項的command響應函數(shù)如下:
#include "E:\DevStudio\MyProjects\spy\hook.h" //路徑可不同
void CMainFrame::OnMenuitem32771() //“啟動”選單項的響應函數(shù)
{ starthook(); }
void CMainFrame::OnMenuitem32772() //“撤銷”選單項的響應函數(shù)
{ stophook();}
void CMainFrame::OnMenuitem32773() //“取出”選單項的響應函數(shù)
{ int resultl=getresultl();
int resultr=getresultr();
char buffer[80];
wsprintf(buffer,"在程序運行期間,你共單擊鼠標左鍵%d次,右鍵%d次!",resultl,resultr);
::MessageBox(this->m_hWnd,buffer,"message",MB_OK);
}
編譯這個project,并把spy.dll放到生成的可執(zhí)行文件目錄下,便可運行程序。運行時,選擇“監(jiān)控”選單中的“啟動”選單項,鉤子便開始工作,監(jiān)視鼠標的活動情況;選擇“撤銷”選單項,系統(tǒng)便撤銷鉤子;選擇“取出”選單項,程序便報告在監(jiān)控期間,用戶分別單擊鼠標左鍵和右鍵的次數(shù)。
以上程序在windows 98,visual c++ 5.0及6.0環(huán)境下成功運行。其他類型的鉤子程序的實現(xiàn)與此大同小異。
參考文獻
[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