鼠标钩子程设计报告

课程报告

windows钩子程序实现

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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 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VC6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SetWindowsHookEx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。

SetWindowsHookEx：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_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，

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MouseProc

MouseProc 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 nCode，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CallNextHookEx(),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KeyboardProc

KeyboardProc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，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；

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CalNext HookEx()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CallNextHookEx

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 = 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SendMessage

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

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。

调用XYZWindowFromPoint

hwndParent(子窗口句

柄)！=NULL

是

返回光标所在点的子窗口句柄

得到光标所在点的窗口句

柄

是

得到整个窗口在屏幕上的矩形框位置

得到父窗口句柄

否

是

枚举窗口

计算窗口的大小

返回光标所在点的子窗口句柄

图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

①选择MFC AppWizard(DLL)创建项目KSHook；

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KSHook.h文件，在其中建立钩子

系统初始化开始

在OnInitDialog()中调用安装钩子

鼠标安装句柄(glhmouse)与键盘安装

句柄（glhkey ）！=NULL

安装鼠标，键盘钩子

是

调用MouseProc(int nCode,WPARAM

wparam,LPARAM lparam)

调用KeyboardProc(int nCode,WPARAM

wParam,LPARAM lParam)

nCode>=0

调用XYZWindowFromPoint （）glhTargetWnd ！

=glhPrevTarWnd （上次鼠标所

指的窗口句柄）

获取光标所在的窗口句柄

（glhTargetWnd ）

获取窗口标题

给定的窗口句柄是否标识

一个已存在的窗口

发送给对话框显示

保存目标窗口

有键按下

是否回车

获取虚拟键并变为字符

文档Key.txt

字符为空格

继续传递消息

继续传递消息

卸载钩子，清

变量

是结束

是

是否

是

否

否

退出

否

否

否

否

是

否否

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:

B OOL StartHook(HWND hWnd); //安装钩子函数

B OOL StopHook();//卸载钩子函数

};

④在KSHook.cpp文件的顶部加入#include "KSHook.h"语句；

⑤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KSHook.cpp的DllMain函数中加入保存DLL实例句柄的语句：

glhInstance=hInstance;

⑧钩子函数的实现：（详细代码见附录1）

⑨类KSHook的成员函数的具体实现：（详细代码见附录2）

⑩编译项目生成KSHook.dll。

（2）创建钩子可执行程序

①用MFC的AppWizard(EXE)创建项目Hook；

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HookDlg.h中加入对KSHook.h的包含语句#include "KSHook.h"；

⑤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;

⑥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

⑦链接DLL库，即把..\KSHook\debug\ KSHook ook.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KSHook ook.DLL拷贝到..\Hook \debug目录中；

⑩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

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.2007，28（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 szCaption[100];

GetWindowText(glhTargetWnd,szCaption,100) //取目标窗口标题

if(IsWindow(glhDisplayWnd))

SendMessage(glhDisplayWnd,WM_SETTEXT,0,(LPARAM)(LPCTSTR)sz

Caption);

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) {

char 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<=0x2f||wParam>=0x100)

ch=' ';

else

{

BYTE ks[256];

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(char), 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=SetWindowsHookEx(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)

{

aResult= 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 ::ChildWindowFromPointEx(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 = hWnd;

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：