在C#中使用針對當前程序的鉤子

相信以前用過VB、Delphi，特別是VC的程序員應該對鉤子程序都不陌生。在C#中我們同樣可以使用鉤子程序來實現特殊效果，比如當用戶按下某個特殊鍵時提示，比如關閉應用程序前提示等。
當然使用方法相對VC來說要稍微複雜一點，有的地方還不太方便，下面的例子中實現兩個基本功能：
1、按下Alt+F4時使窗口最小化
2、關閉應用程序前提示

不過目前只能捕獲消息，不能屏蔽消息，我正在實驗，也希望知道的高手能多多指教

一、加入winuser.h中的定義
因爲鉤子程序一般情況下都是在vc下使用的，在c#裏面並沒有對應的方法、結構等的定義，我們首先需要把winuser.h中的相關定義加入自己的類

    public enum HookType : int
    {
        WH_JOURNALRECORD = 0,
        WH_JOURNALPLAYBACK = 1,
        WH_KEYBOARD = 2,
        WH_GETMESSAGE = 3,
        WH_CALLWNDPROC = 4,
        WH_CBT = 5,
        WH_SYSMSGFILTER = 6,
        WH_MOUSE = 7,
        WH_HARDWARE = 8,
        WH_DEBUG = 9,
        WH_SHELL = 10,
        WH_FOREGROUNDIDLE = 11,
        WH_CALLWNDPROCRET = 12,
        WH_KEYBOARD_LL = 13,
        WH_MOUSE_LL = 14
    }

具體的說明在msdn中都可以查到，主要的比如WH_KEYBOARD是監控按鍵事件，WH_CALLWNDPROC是在消息觸發時執行

    public enum VirtualKeys
    {
        VK_SHIFT = 0x10,
        VK_CONTROL = 0x11,
        VK_MENU = 0x12,    //ALT
        VK_PAUSE = 0x13,
        VK_CAPITAL = 0x14
    }

這個不用說明了，對應ALT、CTRL等鍵

    public struct CWPSTRUCT
    {
        public IntPtr lparam;
        public IntPtr wparam;
        public int message;
        public IntPtr hwnd;
    }

這個是windows內部傳遞過來的消息的結構

二、加入自己定義的委託和事件參數

    public delegate int HookProc(int code, IntPtr wParam, IntPtr lParam);
    public delegate void HookEventHandler(object sender, HookEventArgs e);

HokkProc是SetWindowsHookEx調用時的委託事件，HookEventHandler是自己的委託事件

    public class HookEventArgs : EventArgs
    {
        public int HookCode;
        public IntPtr wParam;
        public IntPtr lParam;
        public Keys key;
        public bool bAltKey;
        public bool bCtrlKey;
    }

是自己的委託事件中接受的事件參數

三、實現自己的鉤子類
這一步是最重要的，要使用鉤子，我們需要引用user32.dll中的相應方法：

        [DllImport("user32.dll")]
        static extern IntPtr SetWindowsHookEx(HookType hook, HookProc callback, IntPtr hMod, uint dwThreadId);

        [DllImport("user32.dll")]
        static extern bool UnhookWindowsHookEx(IntPtr hhk);

        [DllImport("user32.dll")]
        static extern int CallNextHookEx(IntPtr hhk, int nCode, IntPtr wParam, IntPtr lParam);

        [DllImport("user32.dll")]
        static extern short GetKeyState(VirtualKeys nVirtKey);

SetWindowsHookEx是註冊一個鉤子程序，UnhookWindowsHookEx是釋放鉤子程序，CallNextHookEx調用鉤子的後續事件處理，GetKeyState得到所按的虛鍵

然後就可以調用這些方法來實現鉤子程序，比如註冊一個鉤子可以調用：

            m_hook = SetWindowsHookEx(m_hooktype, m_hookproc, IntPtr.Zero, (uint)AppDomain.GetCurrentThreadId());

其中m_hooktype就是HookType中定義的類型，m_hookproc就是實際的鉤子處理程序：

m_hookproc = new HookProc(KeyHookProcedure);

最關鍵的就是KeyHookProcedure等鉤子處理程序：

        protected int KeyHookProcedure(int code, IntPtr wParam, IntPtr lParam)
        {
            if (code != 0)
            {
                return CallNextHookEx(m_hook, code, wParam, lParam);
            }

            if (HookInvoked != null)
            {
                Keys key = (Keys)wParam.ToInt32();
                HookEventArgs eventArgs = new HookEventArgs();
                eventArgs.key = key;
                eventArgs.lParam = lParam;
                eventArgs.wParam = wParam;
                eventArgs.HookCode = code;
                eventArgs.bAltKey = GetKeyState(VirtualKeys.VK_MENU) <= -127;
                eventArgs.bCtrlKey = GetKeyState(VirtualKeys.VK_CONTROL) <= -127;
                HookInvoked(this, eventArgs);
            }

            return CallNextHookEx(m_hook, code, wParam, lParam);
        }

在這個事件中可以取得消息的參數，特別是按鍵的值，然後通過HookInvoked委託調用事件實際的處理程序

四、在應用程序中調用鉤子類
我們可以在自己的form中聲明兩個鉤子對象

        private MyHook callProcHook = new MyHook(HookType.WH_CALLWNDPROC);
        private MyHook keyHook = new MyHook(HookType.WH_KEYBOARD);

然後在初始化時註冊鉤子：

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            keyHook.HookInvoked += new HookEventHandler(keyHook_HookInvoked);
            keyHook.Install();

            callProcHook.HookInvoked += new HookEventHandler(callProcHook_HookInvoked);
            callProcHook.Install();
        }

然後就是實際的鉤子事件：

        private void keyHook_HookInvoked(object sender, HookEventArgs e)
        {
            if (e.key == Keys.F4 && e.bAltKey) //Alt + F4
            {
                this.WindowState = FormWindowState.Minimized;
            }
        }

        private void callProcHook_HookInvoked(object sender, HookEventArgs e)
        {
            unsafe
            {
                CWPSTRUCT* message = (CWPSTRUCT*)e.lParam;
                if (message != null)
                {
                    if (message->message == WM_CLOSE)
                    {
                        (sender as MyHook).CallNextProc = false;
                        MessageBox.Show("程序即將關閉！");
                    }
                }
            }
        }

這樣我們就可以通過鉤子實現一些相對底層的應用。

代碼說的有點亂，我就把最主要的代碼直接列在下面供大家參考：

  1using System;
  2using System.Collections.Generic;
  3using System.ComponentModel;
  4using System.Data;
  5using System.Drawing;
  6using System.Text;
  7using System.Windows.Forms;
  8using System.Runtime.InteropServices;
  9
 10namespace HookTest
 11{
 12    public partial class Form1 : Form
 13    {
 14        #region 消息定義(WinUser.h中定義)
 15        private const int WM_PAINT = 0x000F;
 16        private const int WM_CLOSE = 0x0010;
 17        private const int WM_QUIT = 0x0012;
 18        private const int WM_DESTROY = 0x0002;
 19        #endregion
 20
 21        private MyHook callProcHook = new MyHook(HookType.WH_CALLWNDPROC);
 22        private MyHook keyHook = new MyHook(HookType.WH_KEYBOARD);
 23
 24        public Form1()
 25        {
 26            InitializeComponent();
 27        }
 28
 29        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
 30        {
 31            keyHook.HookInvoked += new HookEventHandler(keyHook_HookInvoked);
 32            keyHook.Install();
 33
 34            callProcHook.HookInvoked += new HookEventHandler(callProcHook_HookInvoked);
 35            callProcHook.Install();
 36        }
 37
 38        private void keyHook_HookInvoked(object sender, HookEventArgs e)
 39        {
 40            if (e.key == Keys.F4 && e.bAltKey) //Alt + F4
 41            {
 42                this.WindowState = FormWindowState.Minimized;
 43            }
 44        }
 45
 46        private void callProcHook_HookInvoked(object sender, HookEventArgs e)
 47        {
 48            unsafe
 49            {
 50                CWPSTRUCT* message = (CWPSTRUCT*)e.lParam;
 51                if (message != null)
 52                {
 53                    if (message->message == WM_CLOSE)
 54                    {
 55                        (sender as MyHook).CallNextProc = false;
 56                        MessageBox.Show("程序即將關閉！");
 57                    }
 58                }
 59            }
 60        }
 61
 62    }
 63
 64    #region 消息結構體(參照WinUser.h中定義)
 65    public struct CWPSTRUCT
 66    {
 67        public IntPtr lparam;
 68        public IntPtr wparam;
 69        public int message;
 70        public IntPtr hwnd;
 71    }
 72    #endregion
 73
 74    #region 鉤子類型的枚舉
 75    public enum HookType : int
 76    {
 77        WH_JOURNALRECORD = 0,
 78        WH_JOURNALPLAYBACK = 1,
 79        WH_KEYBOARD = 2,
 80        WH_GETMESSAGE = 3,
 81        WH_CALLWNDPROC = 4,
 82        WH_CBT = 5,
 83        WH_SYSMSGFILTER = 6,
 84        WH_MOUSE = 7,
 85        WH_HARDWARE = 8,
 86        WH_DEBUG = 9,
 87        WH_SHELL = 10,
 88        WH_FOREGROUNDIDLE = 11,
 89        WH_CALLWNDPROCRET = 12,
 90        WH_KEYBOARD_LL = 13,
 91        WH_MOUSE_LL = 14
 92    }
 93    #endregion
 94
 95    #region 虛鍵值的定義(參照WinUser.h中定義)
 96    public enum VirtualKeys
 97    {
 98        VK_SHIFT = 0x10,
 99        VK_CONTROL = 0x11,
100        VK_MENU = 0x12,    //ALT
101        VK_PAUSE = 0x13,
102        VK_CAPITAL = 0x14
103    }
104    #endregion
105
106    #region 鉤子委託
107    public delegate int HookProc(int code, IntPtr wParam, IntPtr lParam);
108    public delegate void HookEventHandler(object sender, HookEventArgs e);
109    #endregion
110
111    #region 鉤子事件參數
112    public class HookEventArgs : EventArgs
113    {
114        public int HookCode;
115        public IntPtr wParam;
116        public IntPtr lParam;
117        public Keys key;
118        public bool bAltKey;
119        public bool bCtrlKey;
120    }
121    #endregion
122
123    #region 鉤子類
124    public class MyHook
125    {
126        #region 調用Windows API
127        [DllImport("user32.dll")]
128        static extern IntPtr SetWindowsHookEx(HookType hook, HookProc callback, IntPtr hMod, uint dwThreadId);
129
130        [DllImport("user32.dll")]
131        static extern bool UnhookWindowsHookEx(IntPtr hhk);
132
133        [DllImport("user32.dll")]
134        static extern int CallNextHookEx(IntPtr hhk, int nCode, IntPtr wParam, IntPtr lParam);
135
136        [DllImport("user32.dll")]
137        static extern short GetKeyState(VirtualKeys nVirtKey);
138        #endregion
139
140        #region 局部變量
141        private IntPtr m_hook;
142        private HookType m_hooktype;
143        private HookProc m_hookproc;
144
145        private bool _bCallNext;
146
147        public bool CallNextProc
148        {
149            get { return _bCallNext; }
150            set { _bCallNext = value; }
151        }
152    
153        #endregion
154
155        public event HookEventHandler HookInvoked;
156
157        public void Install()
158        {
159            m_hook = SetWindowsHookEx(m_hooktype, m_hookproc, IntPtr.Zero, (uint)AppDomain.GetCurrentThreadId());
160        }
161
162        public void Uninstall()
163        {
164            if (m_hook != IntPtr.Zero)
165            {
166                UnhookWindowsHookEx(m_hook);
167            }
168        }
169
170        public MyHook(HookType HookType)
171        {
172            m_hooktype = HookType;
173            if (m_hooktype == HookType.WH_KEYBOARD)
174            {
175                m_hookproc = new HookProc(KeyHookProcedure);
176            }
177            else if (m_hooktype == HookType.WH_CALLWNDPROC)
178            {
179                m_hookproc = new HookProc(CallProcHookProcedure);
180            }
181        }
182
183        protected int KeyHookProcedure(int code, IntPtr wParam, IntPtr lParam)
184        {
185            if (code != 0)
186            {
187                return CallNextHookEx(m_hook, code, wParam, lParam);
188            }
189
190            if (HookInvoked != null)
191            {
192                Keys key = (Keys)wParam.ToInt32();
193                HookEventArgs eventArgs = new HookEventArgs();
194                eventArgs.key = key;
195                eventArgs.lParam = lParam;
196                eventArgs.wParam = wParam;
197                eventArgs.HookCode = code;
198                eventArgs.bAltKey = GetKeyState(VirtualKeys.VK_MENU) <= -127;
199                eventArgs.bCtrlKey = GetKeyState(VirtualKeys.VK_CONTROL) <= -127;
200                HookInvoked(this, eventArgs);
201            }
202
203            return CallNextHookEx(m_hook, code, wParam, lParam);
204        }
205
206        protected int CallProcHookProcedure(int code, IntPtr wParam, IntPtr lParam)
207        {
208            try
209            {
210                CallNextProc = true;
211                if (HookInvoked != null)
212                {
213                    HookEventArgs eventArgs = new HookEventArgs();
214                    eventArgs.lParam = lParam;
215                    eventArgs.wParam = wParam;
216                    eventArgs.HookCode = code;
217                    HookInvoked(this, eventArgs);
218                }
219
220                if (CallNextProc)
221                {
222                    return CallNextHookEx(m_hook, code, wParam, lParam);
223                }
224                else
225                {
226                    //return 1;
227                    return CallNextHookEx(IntPtr.Zero, code, wParam, lParam);
228                }
229            }
230            catch (Exception ex)
231            {
232                MessageBox.Show(ex.Message);
233                return 0;
234            }
235        }
236    }
237    #endregion
238}

以上的鉤子只對當前應用程序起作用，如果想控制其他的所有程序，需要使用全局鉤子。原則上全局鉤子在C#中是不支持的，在http://www.codeproject.com/csharp/globalhook.asp 中的代碼可以參照來實現全局鉤子