信息产业部电子第二十二研究所 郎锐
一、引言
钩子的本质是一段用以处理系统消息的程序，通过系统调用，把它挂入系统。钩子的种类很多，每种钩子可以截获并处理相应的消息，每当特定的消息发出，在到达目的窗口之前，钩子程序先行截获该消息、得到对此消息的控制权。此时钩子函数可以对截获的消息进行加工处理，甚至可以强制结束消息的传递。这有点类似与MFC中的PreTranslateMessage函数，所不同的是该函数只能用于拦截本进程中的消息，而对系统消息则无能为力。
二、Win32系统钩子的实现
每种类型的钩子均由系统来维护一个钩子链，最近安装的钩子位于链的开始，拥有最高的优先级，而最先安装的钩子则处在链的末尾。要实现Win32的系统钩子，首先要调用SDK中的API函数SetWindowsHookEx来安装这个钩子函数，其原型是：
HHOOK SetWindowsHookEx(int idHook,
HOOKPROC lpfn,
HINSTANCE hMod,
DWORD dwThreadId);
其中，第一个参数是钩子的类型，常用的有WH_MOUSE、WH_KEYBOARD、WH_GETMESSAGE等；第二个参数是钩子函数的地址，当钩子钩到任何消息后便调用这个函数；第三个参数是钩子函数所在模块的句柄；第四个参数是钩子相关函数的ID用以指定想让钩子去钩哪个线程，为0时则拦截整个系统的消息此时为全局钩子。如果指定确定的线程，即为线程专用钩子。
全局钩子函数必须包含在DLL（动态链接库）中，而线程专用钩子则可包含在可执行文件中。得到控制权的钩子函数在处理完消息后，可以调用另外一个SDK中的API函数CallNextHookEx来继续传递该消息。也可以通过直接返回TRUE来丢弃该消息，阻止该消息的传递。
使用全局钩子函数时需要以DLL为载体，VC6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。
三、Win32 DLL
Win32 DLL的入口和出口函数都是DLLMain这同Win16 DLL是有区别的。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。
四、全局共享数据的实现
可以用#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()
所有在data_seg pragmas语句之间声明的变量都将在shareddata段中。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、鼠标钩子程序示例
本示例程序用到全局钩子函数，程序分两部分：可执行程序MouseDemo和动态连接库MouseHook。首先编制MFC扩展动态连接库MouseHook.dll:
（一）选择MFC AppWizard(DLL)创建项目Mousehook；
（二）选择MFC Extension DLL（MFC扩展DLL）类型；
（三）通过Project菜单的AddToProject子菜单的"New…"添加头文件MouseHook.h。
（四）在头文件中建立钩子类：
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
};
（五）在MouseHook.cpp文件中加入#include"MouseHook.h"语句；
（六）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()
（七）在DEF文件中定义段属性：
SECTIONS
mydata READ WRITE SHARED
（八）在主文件MouseHook.cpp的DllMain函数中加入保存DLL实例句柄的语句：
extern "C" int APIENTRY
DllMain(HINSTANCE hInstance, DWORD dwReason, LPVOID lpReserved)
{
UNREFERENCED_PARAMETER(lpReserved);
if (dwReason == DLL_PROCESS_ATTACH)
{
if (!AfxInitExtensionModule(MouseHookDLL, hInstance))
return 0;
new CDynLinkLibrary(MouseHookDLL);
glhInstance=hInstance; //插入保存DLL实例句柄
}
else if (dwReason == DLL_PROCESS_DETACH)
{
AfxTermExtensionModule(MouseHookDLL);
}
return 1; // ok
}
这个函数最重要的部分是调用AfxInitExtensionModule()，它初始化DLL使它在MFC框架中正确的工作。它需要传递给DllMain()的DLL实例句柄和AFX_EXTENSION_MODULE结构，结构中存在着对MFC有用的信息。
(九) 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;
}
(十) 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
}
编译完成便可得到运行时所需的鼠标钩子的动态连接库MouseHook.dll和链接时用到的MouseHook.lib。
六、集成
下面新建一调用鼠标钩子动态连接库的钩子可执行程序：
（一） 用MFC的AppWizard(EXE)创建项目MouseDemo；
（二） 选择"基于对话应用"，其余几步均为确省；
（三） 在对话框上加入一个编辑框IDC_EDIT1；
（四） 在MouseDemo.h中加入对Mousehook.h的包含语句：#Include"Mousehook.h"；
（五） 在CMouseDemoDlg.h的CMouseDemoDlg类定义中添加私有数据成员：CMouseHook m_hook;
（六） 在OnInitDialog函数的"TODO注释"后添加：
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
（七）链接DLL库，即把Mousehook.lib加入到项目设置链接标签中；
（八）把MouseHook.h和MouseHook.lib复制到MouseDemo工程目录中，MouseHook.dll复制到Debug目录下。编译执行程序即可。当鼠标滑过窗口时便会在编辑框中将此窗口的标题显示出来。
结论：
系统钩子具有相当强大的功能，通过这种技术可以对几乎所有的Windows
系统消息进行拦截、监视、处理。这种技术可以广泛应用于各种软件，尤其是需要
有监控、自动记录等对系统进行监测功能的软件。本程序只对鼠标消息进行拦截，
相应的也可以在Win32环境下对键盘、端口等应用此技术完成特定的功能。
