5.4　Windows钩子函数

5.4.1　钩子原理

Windows下的应用程序大部分是基于消息模式机制的，一些CUI的程序不是基于消息的。 Windows下的应用程序都有一个消息函数，根据不同的消息来完成不同的功能。Windows操作系统提供的钩子机制的作用是用来截获、监视系统中的消息的。Windows操作系统提供了很多不同种类的钩子，不同的钩子可以处理不同的消息。

钩子分为局部钩子和全局钩子。局部钩子是针对一个线程的，而全局钩子则是针对整个操作系统内基于消息机制的应用程序的。全局钩子需要使用DLL文件，DLL文件里存放了钩子函数的代码。

在操作系统中安装了全局钩子以后，只要进程接收到可以发出钩子的消息后，全局钩子的DLL文件会被操作系统自动或强行地加载到该进程中。由此可见，设置消息钩子也是一种可以进行DLL注入的方法。

5.4.2　钩子函数

上面已经简单地讲述了Windows钩子的基本原理，现在来学习一下Windows下的钩子函数，主要有3个，分别是SetWindowsHookEx()、CallNextHookEx()和UnhookWindowsHookEx()。下面介绍这些函数的使用方法。

SetWindowsHookEx()函数的定义如下：

该函数的返回值为一个钩子句柄。这个函数有4个参数，下面分别进行介绍。

（1） 1pfn：该参数指定为Hook函数的地址。如果dwThreadId参数被赋值为0，或者被设置为一个其他进程中的线程ID，那么1pfn则属于DLL中的函数过程。如果dwThreadId为当前进程中的线程ID，那么1pfn可以是指向当前进程中的函数过程，也可以是属于DLL中的函数过程。

（2） hMod：该参数指定钩子函数所在模块的模块句柄。该模块句柄就是1pfn所在的模块的句柄。如果dwThreadId为当前进程中的线程ID，而且1pfn所指向的函数在当前进程中，那么hMod将被设置为NULL。

（3） dwThreadId：该参数设置为需要被挂钩的线程的线程ID号。如果设置为0，那么表示在所有的线程中挂钩（这里的所有的线程表示基于消息机制的所有的线程）。如果指定为具体的线程的ID号，那么表示要在指定的线程中进行挂钩。该参数影响上面两个参数的取值，该参数的取值决定了该钩子属于全局钩子，还是局部钩子。

（4） idHook：该参数表示钩子的类型。由于钩子的类型非常多，因此放在所有的参数后面进行介绍。钩子的类型非常多，下面介绍几个常用到的，也可能是大家比较关心的几个钩子类型。

1. WH_GETMESSAGE。安装该钩子的作用是监视被投递到消息队列中的消息。也就是当调用GetMessage()或PeekMessage()函数时，函数从程序的消息队列中获取一个消息后则调用该钩子。WH GETMESSAGE钩子函数的定义如下：

1. WH_MOUSE。安装该钩子的作用是监视鼠标消息。该钩子函数的定义如下：

1. WH_KEYBOARD。安装该钩子的作用是监视键盘消息。该钩子函数的定义如下：

1. WH_DEBUG。安装该钩子的作用是调试其他钩子的钩子函数。该钩子函数的定义如下：

其他的钩子类型请大家参考MSDN吧。从上面的这些钩子函数定义可以看出，每个钩子函数的定义都是一样的。是的，的确是这样的，每种类型的钩子监视、截获的消息不同，虽然它们的定义都是相同的，但是函数参数的意义是不同的。由于篇幅所限，每个函数的具体意义请参考MSDN，在MSDN上会给出最为详细的介绍。

接着介绍跟钩子有关的函数，UnhookWindowsHookEx()，该函数的定义如下：

这个函数是用来移除先前用SetWindowsHookEx()安装的钩子。该参数只有一个参数，是钩子句柄。也就是用该函数用通过制定的钩子句柄来移除与其相对应的钩子。

在操作系统中，可以多次反复地使用SetWindowsHookEx()函数来安装钩子，而且可以安装多个同样类型的钩子。这样，钩子就会形成一条钩子链，最后安装的钩子会首先截获到消息，当该钩子对消息处理完毕以后，会选择返回，或者选择把消息继续传递下去。在通常情况下，为了消息可以传达到目标窗口，我们会选择将消息继续传递，使消息能继续传递的函数的定义如下：

该函数有4个参数，第一个参数是钩子句柄，就是SetWindowsHookEx()函数的返回值。后面3个参数是钩子函数的参数，直接抄过来即可。例如：

5.4.3　键盘钩子实例

下面来写一个可以截获键盘消息的钩子程序，这个程序的功能非常简单，就是把按下的键对应的字符显示出来。既然要截获键盘消息，那么肯定是截获系统范围内的键盘消息，因此需要安装全局钩子，这样就需要DLL文件的支持。先来新建一个DLL文件，在该DLL文件中，需要定义两个导出函数和两个全局变量，定义如下：

在DllMain()函数中，需要保存该DLL模块的句柄，以方便安装全局钩子。代码如下：

安装与卸载钩子的函数如下：

对于Windows钩子来说，上面的这些步骤基本上都是必须有的，或者是差别不大的，关键在于钩子函数。这里是为了获取键盘按下的键，钩子函数如下：

关于钩子函数，这里简单地解释一下，首先是进入钩子函数的第一个判断。

如果code的值小于0，则必须调用CallNextHookEx()，将消息继续传递下去，不对该消息进行处理，并返回CallNextHookEx()函数的返回值。这一点是MSDN上要求这么做的。

如果code等于HC_ACTION，表示消息中包含按键消息，如果为WM_KEYDOWN，则显示按键对应的文本。

将该DLL文件编译连接。为了测试该DLL文件，新建一个MFC的Dialog工程，添加两个按钮，如图5-28所示。

图5-28　键盘钩子的测试程序

分别对这两个按钮添加代码，如下：

直接调用DLL文件导出这两个函数，不过在使用之前要先对这两个函数进行声明，否则编译器因无法找到这两个函数的原型而导致连接失败。定义如下：

进行编译连接，提示出错，出错内容如下：

从给出的提示可以看出是连接错误，是找不到外部的符号。将DLL编译连接后生成的DLL文件和LIB文件都复制到测试工程的目录下，并将LIB文件添加到工程中。在代码中添加如下语句：

再次连接，成功！

运行测试程序，并单击“HookOn”按钮，随便按下键盘上的任意一个键，会出现提示对话框，如图5-29所示。

图5-29　截获到的键盘输入

从图5-29中可以看出，当我们按下键盘上的按键时，程序将捕获到我们的按键。到此，键盘钩子的例子程序就完成了。关于钩子更多的使用请大家自行思考研究。

5.4.4　使用钩子进行DLL注入

Windows提供的钩子类型非常多，其中有一种类型的钩子非常实用，那就是WH_GETMESSAGE这个类型的钩子。它可以很方便地将DLL文件注入到所有的基于消息机制的程序中。

在有些情况下，需要DLL文件完成一些功能，但是完成功能时需要DLL在目标进程的空间当中。这时，就需要使用WH_GETMESSAGE这个消息把DLL注入到目标的进程中。代码非常简单，这里直接给出DLL文件的代码，代码如下：

整个代码就是这样，只要大家知道，在需要DLL大范围的注入到基于消息的进程中时可以使用这种方法。