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1、课程设计报告windows钩子程序实现班级：学号：姓名：教师评语：教师签名：2010年7月课程设计题目windows钩子程序实现目的和背景目的：1）更深入的学习C+，并学会在Visual C+ 6.0上编写应用程序2）了解windows钩子程序的基本原理，类型和实现过程3）掌握用C+来设计一个钩子程序背景：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，把他挂入系统。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。鼠标钩子是能截获鼠
2、标的操作，包括单击，双击，鼠标所在的位置等；而键盘钩子是截获从键盘输入的信息。主要内容1）熟悉钩子程序在Windows操作系统的作用2）通过找资料，学习钩子程序的基本原理，包括Windows的消息传递机制，钩子的概念，钩子的类型，钩子的实现过程3）学习和掌握钩子函数，Win32全局钩子的运行机制，VC6中MFC DLL的分类及特点和在VC6中全局共享数据的实现4）用C+编写一个windows钩子程序；实现适时获取当前鼠标所在窗口的标题和监视各种键盘消息，如，把把鼠标所在窗口标题显示在一个EDITBOX中，从键盘输入的信息记录在一个文档里采用的工具方法Windows XP 操作系统，Visual
3、 C+ 6.0进度安排1）18周周（三）18周周（四）：查找相关的资料，对钩子程序的相关知识进行全面的了解2）18周周（五）19周周（一）：对程序进行分析，并加强有关方面的知识，如，C+编程的能力3）19周周（二）19周周（三）：学习了解Win32全局钩子的运行机制，VC6中MFC DLL的分类及特点和在VC6中全局共享数据的实现4）19周周（四）20周周（一）：编码实现windows钩子程序，并实现相应的功能5）20周周（二）20周周（三）：进行程序测试参考资料1 王育坚.Visual C+面向对象编程教程（第2版）M.北京：清华大学出版社，2007.10.2 王西武，阎梅 ，赵怀勋. 在V
4、C6下应用Windows系统钩子技术J. 现代电子技术. 2004：27(17).3 徐士良.常用算法程序集:C+语言描述（第4版）M.北京：清华大学出版社，2009.7.4 钱能.C+程序设计教程:设计思想与实现(修订版)M.北京：清华大学出版社.2009.7.5 游洪跃, 伍良富, 王景熙.C+面向对象程序设计实验和课程设计教程M.北京：清华大学出版社，2009.2.6 倪步喜.Windows的钩子技术及实现J.计算机与现代化.2007，28（1）：28-30.- 11 -1目的和背景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，把他挂入系统。钩子的种类很多，每种钩子可以截获并处理
5、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。鼠标钩子是能截获鼠标的操作，包括单击，双击，鼠标所在的位置等；而键盘钩子是截获从键盘输入的信息。通过这个课程设计，目的是更深入的学习C+，并学会在Visual C+ 6.0上编写应用程序，了解windows钩子程序的基本原理，类型和实现过程，掌握用C+来设计一个钩子程序。2设计想思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
6、权。这时钩子函数即可以加工处理该消息，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。由此，我们建立一个鼠标和键盘钩子，把它挂入系统，鼠标钩子是能截获鼠标所指的窗口的标题，而键盘钩子是截获从键盘输入的字符。因为要建立的是全局钩子，要Win32的运行机制，并且在Visual C+6.0中用Win32 DLL来构造动态链接库。3函数与数据结构（1）函数SetWindowsHookEx要实现Win32的系统钩子，必须调用SDK中的API函数SetWindowsHookE
7、x来安装这个鼠标和键盘钩子，这个函数的原型是HHOOKSetwindowsHookEx(int idHook,HOOKPROC Lpfn,INSTANCE hMod,DWORD dwTreadId)参数：idHook：表示钩子类型，它是和钩子函数类型一一对应的。比如，WH_KEYBOAR，表示安装的是键盘钩子，WH_MOUSE表示是鼠标钩子等。Lpfn：是钩子函数的地址。HMod：是钩子函数所在的实例的句柄。对于线程钩子，该参数为NULL；对于系统钩子，该参数为钩子函数所在的DLL句柄。dwThreadId ：指定钩子所监视的线程的线程号。对于全局钩子，该参数为NULL。SetWindowsH
8、ookEx：返回所安装的钩子句柄。值得注意的是线程钩子和系统钩子的钩子函数的位置有很大的差别。线程钩子一般在当前线程或者当前线程派生的线程内，而系统钩子必须放在独立的动态链接库中。 （2）函数WINAPI DllMain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hinstDLL：表示DLL的实例句柄；第二个参数fdwReason：它有四个可能的值：DLL_PROCESS_ATTACH（进程载入），DLL_T
9、HREAD_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。第三个参数lpvReserved：是系统保留；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。当进程在载
10、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。（3）函数MouseProcMouseProc 是鼠标钩子处理函数，当SetWindowsHookEx函数第一个参为:WH_MOUSE时，调用本函数，首先要在系统中安装一个鼠标消息钩子。 函数原型：LRESULT CALLBACK MouseProc( int n
11、Code， WPARAM wParam， LPARAM lParam)； 参数：nCode：跟所有其他钩子处理函数一样，当 nCode小于0时：调用CallNextHookEx()。nCode 可以是HC_ACTION和 HC_NOREMOVE。当nCode等于HC_ACTION时,wParam和lParam 包含鼠标信息；当nCode等于HC_NOREMOVE时,wParam和lParam 包含鼠标信息，并且鼠标消息没有从消息队列里移除。wParam：指定鼠标消息ID。lParam：一个MOUSEHOOKSTRUCT 结构的指针。返回值：如果参数ncode小于0，则必须 返回CallNext
12、HookEx(),也就是CallNextHookEx()的返回值如果参数ncode大于等于0，并且钩子处理函数没有处理消息，CallNextHookEx()的返回值，否则当您安装WH_MOUSE钩子的应用程序将不会得到通知，并且得到一个错误的结果，如果钩子处理的消息，您可以返回一个非0值，防止系统把消息发送到目标窗口程序。（4）函数KeyboardProcKeyboardProc是键盘钩子处理函数 函数原型： LRESULT CALLBACK KeyboardProc( int code，WPARAM wParam， LPARAM lParam );参数：Code：根据这个数值决定怎样处理消息
13、如果code 小于0，则必须KeyboardProc()函数返回CallNextHookEx() code可以是下列值：HC_ACTION：wParam和lParam包含按键消息；HC_NOREMOVE：wParam和lParam包含按键消息,并且按键消息不能从消息队列中移除。 wParam：按键的虚拟键值消息 。lParam：32位内存，内容描述包括：指定扩展键值，扫描码，上下文，重复次数。0-15位： 按下键盘次数；16-23位：指定扫描码，依赖于OEM ；24位为1时候：表示按键是扩展键；为0时候：表示按键是是数字键盘按键；25-28位：保留位 ；29位：上下文键：为1时： ALT按下，
14、其他情况为0 ；30位：如果是按键按下后发送的消息，30位为1，如果是按键抬起后30位为1；31位：指定转变状态：31位为0时候，按键正在被按下，为1时候，按键正在被释放。返回值：如果参数code小于0，则必须返回CallNextHookEx(),也就是返回CalNextHookEx()的返回值 如果参数code大于等于0，并且钩子处理函数没有处理消息，返回CallNextHookEx()的返回值，否则当您安装WH_KEYBOARD钩子时，钩子将不会得到通知，并返回错误结果。如果钩子处理的消息，可以返回一个非0值，防止系统把消息传递给钩子链中的下一个钩子，或者把消息发送到目标窗口。（5）函数C
15、allNextHookEx功能是调用下一个钩子，原型为：CallNextHookEx(hhk HHOOK，nCode Integer，wParam WPARAM，lParam LPARAM)；参数：HHOOK：当前钩子的句柄nCode：钩子代码; 就是给下一个钩子要交待的WPARAM：要传递的参数; 由钩子类型决定是什么参数LPARAM：要传递的参数; 由钩子类型决定是什么参数返回值：返回下一个钩子执行后的返回值：0表示失败 。其中，参数 nCode的可选值：HC_ACTION = 0； HC_GETNEXT = 1；HC_SKIP = 2；HC_SKIP = 2；HC_NOREMOVE =
16、3；HC_NOREM = HC_NOREMOVE；HC_SYSMODALON = 4；HC_SYSMODALOFF = 5；（6）函数XYZWindowFromPoint（实现流程图见图1，代码见附录3）是返回返回光标(point)所在点的子窗口句柄，原型为：XYZWindowFromPoint(HWND hwndParent，POINT point，UINT uFlags )；其中：第一个参数hwndParent为处理父窗口；第二个参数point为光标的坐标；第三个参数uFlags为窗口的选择。这里默认为CWP_SKIPINVISIBLE（忽略不可见的子窗口）；（7）函数SendMessag
17、e该函数将指定的消息发送到一个或多个窗口。此函数为指定的窗口调用窗口程序，直到口窗程序处理完消息再返回。原型为SendMessage（HWND hWnd，UINT Msg，WPARAM wParam，LPARAM IParam）；参数：hWnd：其窗口程序将接收消息的窗口的句柄。如果此参数HWND_BROADCAST，则消息将被发送到系统中所有顶层窗口，包括无效或不可见的非自身拥有的窗口、被覆盖的窗口和弹出式窗口，但消息不被发送到子窗口。Msg：指定被发送的消息。wParam：指定附加的消息指定信息。IParam：指定附加的消息指定信息。返回值：返回值指定消息处理的结果，依赖于所发送的消息。图
18、1 XYZWindowFromPoint的实现过程4具体实现步骤其具体实现过程见图2（1）建立钩子KSHook.DLL选择MFC AppWizard(DLL)创建项目KSHook；选择MFC Extension DLL（共享MFC拷贝）类型；由于VC5没有现成的钩子类，所以要在项目目录中创建KSHook.h文件，在其中建立钩子图2主程序流程图类：class AFX_EXT_CLASS CKSHook : public CObject public:CKSHook();/钩子类的构造函数virtual CKSHook();/钩子类的析构函数public:BOOL StartHook(HWND h
19、Wnd); /安装钩子函数BOOL StopHook();/卸载钩子函数 ;在KSHook.cpp文件的顶部加入#include KSHook.h语句；在KSHook.cpp文件的顶部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 glhmouse=NULL; /安装的鼠标勾子句柄HHOOK glhkey=NULL; /安装的键盘勾子句柄 HINSTANCE glhInstance=NULL; /DLL
20、实例句柄 #pragma data_seg()在DEF文件中定义段属性：SECTIONS mydata READ WRITE SHARED 在主文件KSHook.cpp的DllMain函数中加入保存DLL实例句柄的语句：glhInstance=hInstance; 钩子函数的实现：（详细代码见附录1）类KSHook的成员函数的具体实现：（详细代码见附录2）编译项目生成KSHook.dll。（2）创建钩子可执行程序用MFC的AppWizard(EXE)创建项目Hook；选择“基于对话应用”并按下“完成”键；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
21、出的菜单中选择“属性”，设置其标题为“鼠标所在的窗口标题”；在HookDlg.h中加入对KSHook.h的包含语句#include KSHook.h；在CHookDlg.h的CHookDlg类定义中添加私有数据成员：CKSHook m_hook; /加入钩子类作为数据成员BOOL bHooked; 修改CHookDlg:OnInitDialog()函数： 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 链接DLL库，即把.KSHookdebug
22、KSHook ook.lib加入到项目设置链接标签中；编译项目生成可执行文件；把KSHook ook.DLL拷贝到.Hook debug目录中；先运行几个可执行程序，然后运行Hook.exe程序，把鼠标在不同窗口中移动，在Hook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（见附录4）。按下键盘上的一些键,可以发现EXE目录下自动生成了一个key.txt文件,该文件记载了你的按键信息（见附录5）。5课程设计总结及其感想 这个课程设计是设计一个钩子程序，实现两个内容，第一是通过调用鼠标钩子来适时获取鼠标所在的窗口标题；第二是通过调用键盘钩子来获取键盘输入的信息。这个程序是用C+语言
23、在Visual C+ 6.0编程软件上编程实现的。整个程序包括两个模块，一个是KSHook.dll模块，它是把钩子函数集成在动态链接库中，利用动态链接库可以实现全局的钩子程序，它是程序的核心部分，里面包含钩子的创建、具体实现、撤消方面的内容，在创建时用到函数SetWindowsHookEx，在具体实现时用到函数MouseProc、函数KeyboardProc、函数CallNextHookEx，在撤消时用到函数UnhookWindowsHookEx来卸载钩子；另一个模块是Hook.exe模块，它是程序的入口，也是实现对话界面的，在运行过程中要调用KSHook.dll模块，来实现程序的功能。在本次
24、课程设计中，自己付出了很多的时间，不仅在课程安排时间里认真的做，而且在课余时间也开了很多的时间。从不知道钩子什么开始，到现在能自己编写了一个简单的鼠标键盘钩子程序，我的收获是很大的。这次用到的是Visual C+编程软件，在此以前，都没有用过这个软件，在学习C+时用的也不是这个软件，因此在开始做设计的前几天也花了一些时间去学习这个软件的应用，现在自己已经初步掌握了这个软件的应用了，但是要想熟练的应用还需进一步的学习。从这次课程设计中，我深刻的体会到重在坚持的意义，很多的东西一开始我们并不会的，但是只要坚持的看进去，一遍一遍的不厌其烦看，会发觉慢慢的就懂了，因此，无论做什么事都要有决心和恒心。6
25、参考文献1 王育坚.Visual C+面向对象编程教程（第2版）M.北京：清华大学出版社，2007.10.2 王西武，阎梅 ，赵怀勋. 在VC6下应用Windows系统钩子技术J. 现代电子技术. 2004：27（17）：45-46.3 徐士良.常用算法程序集:C+语言描述（第4版）M.北京：清华大学出版社，2009.7.4 钱能.C+程序设计教程:设计思想与实现（修订版）M.北京：清华大学出版社，2009.7.5 游洪跃, 伍良富, 王景熙.C+面向对象程序设计实验和课程设计教程M.北京：清华大学出版社，2009.2.6 倪步喜.Windows的钩子技术及实现J.计算机与现代化.2007，2
26、8（1）：28-30.附录1：（钩子函数的具体实现）/鼠标钩子函数LRESULT WINAPI MouseProc(int nCode,WPARAM wparam,LPARAM lparam) LPMOUSEHOOKSTRUCT pMouseHook=(MOUSEHOOKSTRUCT FAR *)lparam; if (nCode=0) HWND glhTargetWnd=XYZWindowFromPoint(NULL,pMouseHook-pt); if(glhTargetWnd!=glhPrevTarWnd) char szCaption100; GetWindowText(glhTarg
27、etWnd,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(glhmouse,nCode,wparam,lparam)； /继续传递消息 /键盘钩子函数LRESULT CALLBACK KeyboardProc(int nCode,WPARAM wParam,LPARAM lParam) cha
28、r ch=0; FILE *fl; if( (DWORD)lParam&0x40000000) & (HC_ACTION=nCode) ) /有键按下 fl=fopen(key.txt,a); /输出到key.txt文件 if (wParam=0x100) ch= ; else BYTE ks256; GetKeyboardState(ks); WORD w; UINT scan=0; ToAscii(wParam,scan,ks,&w,0); /ch=MapVirtualKey(wParam,2); /把虚键代码变为字符 ch =char(w); fwrite(&ch, sizeof(cha
29、r), 1, fl); fclose(fl); return CallNextHookEx( glhkey, nCode, wParam, lParam ); 附录2：（类KSHook的成员函数的具体实现）CKSHook:CKSHook()CKSHook:CKSHook()if(glhmouse&glhkey)UnhookWindowsHookEx(glhmouse);UnhookWindowsHookEx(glhkey);/安装钩子并设定接收显示窗口句柄BOOL CKSHook:StartHook(HWND hWnd) BOOL bResult=FALSE; glhmouse=SetWind
30、owsHookEx(WH_MOUSE,MouseProc,glhInstance,0); glhkey=SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD,KeyboardProc,glhInstance,0); if(glhmouse!=NULL&glhkey!=NULL) bResult=TRUE; glhDisplayWnd=hWnd; /设置显示目标窗口标题编辑框的句柄 return bResult; /卸载钩子BOOL CKSHook:StopHook() BOOL aResult=FALSE; BOOL bResult=FALSE; if(glhmouse&glhkey) a
31、Result= UnhookWindowsHookEx(glhmouse);bResult= UnhookWindowsHookEx(glhkey); if(bResult&aResult) glhPrevTarWnd=NULL; glhDisplayWnd=NULL; /清变量 glhmouse=NULL; glhkey=NULL; return bResult; 附录3：（获取窗口句柄）HWND XYZWindowFromPoint(HWND hwndParent，POINT point，UINT uFlags) if(hwndParent != NULL) return :ChildWi
32、ndowFromPointEx(hwndParent, point, uFlags); /返回光标(point)所在点的子窗口句柄 RECT rect, rectSearch; HWND pWnd, hWnd, hSearchWnd;hWnd = :WindowFromPoint(point);/得到光标(point)所在点的窗口句柄 if(hWnd != NULL) :GetWindowRect(hWnd, &rect); /得到整个窗口在屏幕上的矩形框位置 pWnd = :GetParent(hWnd); /得到父窗口句柄 if(pWnd != NULL) hSearchWnd = hWn
33、d; do hSearchWnd=:GetWindow(hSearchWnd, GW_HWNDNEXT); /如果再也找不到这样的窗口，该函数就会返回NULL :GetWindowRect(hSearchWnd, &rectSearch); if(:PtInRect(&rectSearch, point) & :GetParent(hSearchWnd) = pWnd &:IsWindowVisible(hSearchWnd) /比较看谁的面积最小 if(rectSearch.right-rectSearch.left) * (rectSearch.bottom - rectSearch.top) (rect.right - rect.left) * (rect.bottom - rect.top) hWnd = hSearchWnd; :GetWindowRect(hWnd, &rect); while(hSearchWnd != NULL); return hWnd; 附录4：（鼠标钩子截获的应用程序主窗口的标题）附录5：（键盘钩子截获的按键信息）在Hook中从键盘输入以下内容： EXE目录下自动生成了一个key.txt文件,记录按键信息：