鼠标钩子程设计报告.docx

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鼠标钩子程设计报告

课程报告

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VisualC++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MFCDLL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

WindowsXP操作系统，VisualC++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MFCDLL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.VisualC++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）：

28-30.

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VisualC++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VisualC++6.0中用Win32DLL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（intidHook,HOOKPROCLpfn,INSTANCEhMod,DWORDdwTreadId）

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WINAPIDllMain

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

BOOLWINAPIDllMain（HINSTANCEhinstDLL,DWORDfdwReason,LPVOIDlpvReserved）;

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，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：

LRESULTCALLBACKMouseProc（intnCode，WPARAMwParam，LPARAMlParam）；

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：

LRESULTCALLBACKKeyboardProc（intcode，WPARAMwParam，LPARAMlParam）;

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；

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CallNextHookEx

功能是调用下一个钩子，原型为：

CallNextHookEx（hhkHHOOK，nCodeInteger，wParamWPARAM，lParamLPARAM）；

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（HWNDhwndParent，POINTpoint，UINTuFlags）；

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（HWNDhWnd，UINTMsg，WPARAMwParam，LPARAMIParam）；

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1XYZWindowFromPoint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MFCAppWizard（DLL）创建项目KSHook；

②选择MFCExtensionDLL（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

图2主程序流程图

类：

classAFX_EXT_CLASSCKSHook:

publicCObject

{

public:

CKSHook（）;//钩子类的构造函数

virtual~CKSHook（）;//钩子类的析构函数

public:

BOOLStartHook（HWNDhWnd）;//安装钩子函数

BOOLStopHook（）;//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：

#pragmadata_seg（"mydata"）

HWNDglhPrevTarWnd=NULL;//上次鼠标所指的窗口句柄

HWNDglhDisplayWnd=NULL;//显示目标窗口标题编辑框的句柄

HHOOKglhmouse=NULL;//安装的鼠标勾子句柄

HHOOKglhkey=NULL;//安装的键盘勾子句柄

HINSTANCEglhInstance=NULL;//DLL实例句柄

#pragmadata_seg（）

⑥在DEF文件中定义段属性：

SECTIONS

mydataREADWRITESHARED

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：

CKSHookm_hook;//加入钩子类作为数据成员

BOOLbHooked;

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\KSHookook.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KSHookook.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++语言在VisualC++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VisualC++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.VisualC++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

LRESULTWINAPIMouseProc（intnCode,WPARAMwparam,LPARAMlparam）

{

LPMOUSEHOOKSTRUCTpMouseHook=（MOUSEHOOKSTRUCTFAR*）lparam;

if（nCode>=0）

{

HWNDglhTargetWnd=XYZWindowFromPoint（NULL,pMouseHook->pt）;

if（glhTargetWnd!

=glhPrevTarWnd）

{

charszCaption[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

}

}

returnCallNextHookEx（glhmouse,nCode,wparam,lparam）；//继续传递消息

}

//键盘钩子函数

LRESULTCALLBACKKeyboardProc（intnCode,WPARAMwParam,LPARAMlParam）

{

charch=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

{

BYTEks[256];

GetKeyboardState（ks）;

WORDw;

UINTscan=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）;

}

returnCallNextHookEx（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

BOOLCKSHook:

:

StartHook（HWNDhWnd）

{

BOOLbResult=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

returnbResult;

}

//卸载钩子

BOOLCKSHook:

:

StopHook（）

{

BOOLaResult=FALSE;

BOOLbResult=FALSE;

if（glhmouse&&glhkey）

{

aResult=UnhookWindowsHookEx（glhmouse）;

bResult=UnhookWindowsHookEx（glhkey）;

if（bResult&&aResul