HOOK專題
文章作者：姜山
信息來源：D哥BLOG

基本概念
鉤子 ( Hook ) ，是Windows消息處理機(jī)制的一個(gè)平臺(tái) , 應(yīng)用程序可以在上面設(shè)置子程以監(jiān)視指定窗口的某種消息，而且所監(jiān)視的窗口可以是其他進(jìn)程所創(chuàng)建的。當(dāng)消息到達(dá)后，在目標(biāo)窗口處理函數(shù)之前處理它。鉤子機(jī)制允許應(yīng)用程序截獲處理window消息或特定事件。
鉤子實(shí)際上是一個(gè)處理消息的程序段，通過系統(tǒng)調(diào)用，把它掛入系統(tǒng)。每當(dāng)特定的消息發(fā)出，在沒有到達(dá)目的窗口前，鉤子程序就先捕獲該消息，亦即鉤子函數(shù)先得到控制權(quán)。這時(shí)鉤子函數(shù)即可以加工處理（改變）該消息，也可以不作處理而繼續(xù)傳遞該消息，還可以強(qiáng)制結(jié)束消息的傳遞。

運(yùn)行機(jī)制
 1 、鉤子鏈表和鉤子子程：
每一個(gè)Hook都有一個(gè)與之相關(guān)聯(lián)的指針列表，稱之為鉤子鏈表，由系統(tǒng)來維護(hù)。這個(gè)列表的指針指向指定的，應(yīng)用程序定義的，被Hook子程調(diào)用的回調(diào)函數(shù)，也就是該鉤子的各個(gè)處理子程。當(dāng)與指定的Hook類型關(guān)聯(lián)的消息發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)就把這個(gè)消息傳遞到Hook子程。一些Hook子程可以只監(jiān)視消息，或者修改消息，或者停止消息的前進(jìn)，避免這些消息傳遞到下一個(gè)Hook子程或者目的窗口。最近安裝的鉤子放在鏈的開始，而最早安裝的鉤子放在最后，也就是后加入的先獲得控制權(quán)。
Windows?并不要求鉤子子程的卸載順序一定得和安裝順序相反。每當(dāng)有一個(gè)鉤子被卸載，Windows?便釋放其占用的內(nèi)存，并更新整個(gè)Hook鏈表。如果程序安裝了鉤子，但是在尚未卸載鉤子之前就結(jié)束了，那么系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為它做卸載鉤子的操作。
鉤子子程是一個(gè)應(yīng)用程序定義的回調(diào)函數(shù) ( CALLBACK?Function ), 不能定義成某個(gè)類的成員函數(shù)，只能定義為普通的C函數(shù)。用以監(jiān)視系統(tǒng)或某一特定類型的事件，這些事件可以是與某一特定線程關(guān)聯(lián)的，也可以是系統(tǒng)中所有線程的事件。
鉤子子程必須按照以下的語法：
LRESULT?CALLBACK?HookProc
 (
 int? nCode ,
???? WPARAM?wParam ,
???? LPARAM?lParam
 );

 HookProc是應(yīng)用程序定義的名字。
nCode參數(shù)是Hook代碼，Hook子程使用這個(gè)參數(shù)來確定任務(wù)。這個(gè)參數(shù)的值依賴于Hook類型，每一種Hook都有自己的Hook代碼特征字符集。
wParam和lParam參數(shù)的值依賴于Hook代碼，但是它們的典型值是包含了關(guān)于發(fā)送或者接收消息的信息。

 2 、鉤子的安裝與釋放：
使用API函數(shù)SetWindowsHookEx () 把一個(gè)應(yīng)用程序定義的鉤子子程安裝到鉤子鏈表中。SetWindowsHookEx函數(shù)總是在Hook?鏈的開頭安裝Hook子程。當(dāng)指定類型的Hook監(jiān)視的事件發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)就調(diào)用與這個(gè)Hook關(guān)聯(lián)的Hook鏈的開頭的Hook子程。每一個(gè)Hook鏈中的Hook子程都決定是否把這個(gè)事件傳遞到下一個(gè)Hook子程。Hook子程傳遞事件到下一個(gè)Hook子程需要調(diào)用CallNextHookEx函數(shù)。
HHOOK?SetWindowsHookEx
???? (
???????? int? idHook ,????? //?鉤子的類型，即它處理的消息類型
???????? HOOKPROC?lpfn ,??? //?鉤子子程的地址指針。如果dwThreadId參數(shù)為0
????????//?或是一個(gè)由別的進(jìn)程創(chuàng)建的線程的標(biāo)識(shí)，
????????//?lpfn必須指向DLL中的鉤子子程。
????????//?除此以外，lpfn可以指向當(dāng)前進(jìn)程的一段鉤子子程代碼。
????????//?鉤子函數(shù)的入口地址，當(dāng)鉤子鉤到任何消息后便調(diào)用這個(gè)函數(shù)。
???????? HINSTANCE?hMod ,? //?應(yīng)用程序?qū)嵗木浔?biāo)識(shí)包含lpfn所指的子程的DLL。
????????//?如果dwThreadId?標(biāo)識(shí)當(dāng)前進(jìn)程創(chuàng)建的一個(gè)線程，
????????//?而且子程代碼位于當(dāng)前進(jìn)程，hMod必須為NULL。
????????//?可以很簡(jiǎn)單的設(shè)定其為本應(yīng)用程序的實(shí)例句柄。
???????? DWORD?dwThreadId? //?與安裝的鉤子子程相關(guān)聯(lián)的線程的標(biāo)識(shí)符。
????????//?如果為0，鉤子子程與所有的線程關(guān)聯(lián)，即為全局鉤子。
???? );

 　　函數(shù)成功則返回鉤子子程的句柄，失敗返回NULL。
　　以上所說的鉤子子程與線程相關(guān)聯(lián)是指在一鉤子鏈表中發(fā)給該線程的消息同時(shí)發(fā)送給鉤子子程，且被鉤子子程先處理。
在鉤子子程中調(diào)用得到控制權(quán)的鉤子函數(shù)在完成對(duì)消息的處理后，如果想要該消息繼續(xù)傳遞，那么它必須調(diào)用另外一個(gè)SDK中的API函數(shù)?CallNextHookEx來傳遞它，以執(zhí)行鉤子鏈表所指的下一個(gè)鉤子子程。這個(gè)函數(shù)成功時(shí)返回鉤子鏈中下一個(gè)鉤子過程的返回值，返回值的類型依賴于鉤子的類型。這個(gè)函數(shù)的原型如下：
LRESULT?CallNextHookEx
?? (
???? HHOOK?hhk ;
???? int? nCode ;
???? WPARAM?wParam ;
???? LPARAM?lParam ;
??);

 hhk為當(dāng)前鉤子的句柄，由SetWindowsHookEx () 函數(shù)返回。
NCode為傳給鉤子過程的事件代碼。
wParam和lParam?分別是傳給鉤子子程的wParam值，其具體含義與鉤子類型有關(guān)。
鉤子函數(shù)也可以通過直接返回TRUE來丟棄該消息，并阻止該消息的傳遞。否則的話，其他安裝了鉤子的應(yīng)用程序?qū)⒉粫?huì)接收到鉤子的通知而且還有可能產(chǎn)生不正確的結(jié)果。
鉤子在使用完之后需要用UnHookWindowsHookEx () 卸載，否則會(huì)造成麻煩。釋放鉤子比較簡(jiǎn)單，UnHookWindowsHookEx () 只有一個(gè)參數(shù)。函數(shù)原型如下：
UnHookWindowsHookEx
 (
 HHOOK?hhk ;
);

 函數(shù)成功返回TRUE，否則返回FALSE。

 3 、一些運(yùn)行機(jī)制：
在Win16?環(huán)境中，DLL的全局?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)每個(gè)載入它的進(jìn)程來說都是相同的；而在Win32環(huán)境中，情況卻發(fā)生了變化，DLL函數(shù)中的代碼所創(chuàng)建的任何對(duì)象（包括變量）都?xì)w調(diào)用它的線程或進(jìn)程所有。當(dāng)進(jìn)程在載入DLL時(shí)，操作系統(tǒng)自動(dòng)把DLL地址映射到該進(jìn)程的私有空間，也就是進(jìn)程的虛擬地址空間，而且也復(fù)制該DLL的全局?jǐn)?shù)據(jù)的一份拷貝到該進(jìn)程空間。也就是說每個(gè)進(jìn)程所擁有的相同的DLL的全局?jǐn)?shù)據(jù)，它們的名稱相同，但其值卻并不一定是相同的，而且是互不干涉的。
因此，在Win32環(huán)境下要想在多個(gè)進(jìn)程XX享數(shù)據(jù)，就必須進(jìn)行必要的設(shè)置。在訪問同一個(gè)Dll的各進(jìn)程之間共享存儲(chǔ)器是通過存儲(chǔ)器映射文件技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。也可以把這些需要共享的數(shù)據(jù)分離出來，放置在一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)段里，并把該段的屬性設(shè)置為共享。必須給這些變量賦初值，否則編譯器會(huì)把沒有賦初始值的變量放在一個(gè)叫未被初始化的數(shù)據(jù)段中。
 #pragma? data_seg預(yù)處理指令用于設(shè)置共享數(shù)據(jù)段。例如：
 #pragma? data_seg ( "SharedDataName" )
 HHOOK?hHook = NULL ;
 #pragma? data_seg ()

 在 #pragma? data_seg ( "SharedDataName" ) 和#pragma?data_seg () 之間的所有變量將被訪問該Dll的所有進(jìn)程看到和共享。再加上一條指令#pragma?comment ( linker , "/section:.SharedDataName,rws" ), 那么這個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)中的數(shù)據(jù)可以在所有DLL的實(shí)例之間共享。所有對(duì)這些數(shù)據(jù)的操作都針對(duì)同一個(gè)實(shí)例的，而不是在每個(gè)進(jìn)程的地址空間中都有一份。
當(dāng)進(jìn)程隱式或顯式調(diào)用一個(gè)動(dòng)態(tài)庫里的函數(shù)時(shí)，系統(tǒng)都要把這個(gè)動(dòng)態(tài)庫映射到這個(gè)進(jìn)程的虛擬地址空間里 ( 以下簡(jiǎn)稱 "地址空間" ) 。這使得DLL成為進(jìn)程的一部分，以這個(gè)進(jìn)程的身份執(zhí)行，使用這個(gè)進(jìn)程的堆棧。

 4 、系統(tǒng)鉤子與線程鉤子：
SetWindowsHookEx () 函數(shù)的最后一個(gè)參數(shù)決定了此鉤子是系統(tǒng)鉤子還是線程鉤子。
線程勾子用于監(jiān)視指定線程的事件消息。線程勾子一般在當(dāng)前線程或者當(dāng)前線程派生的線程內(nèi)。
系統(tǒng)勾子監(jiān)視系統(tǒng)中的所有線程的事件消息。因?yàn)橄到y(tǒng)勾子會(huì)影響系統(tǒng)中所有的應(yīng)用程序，所以勾子函數(shù)必須放在獨(dú)立的動(dòng)態(tài)鏈接庫 ( DLL )? 中。系統(tǒng)自動(dòng)將包含 "鉤子回調(diào)函數(shù)" 的DLL映射到受鉤子函數(shù)影響的所有進(jìn)程的地址空間中，即將這個(gè)DLL注入了那些進(jìn)程。
幾點(diǎn)說明：
（ 1 ）如果對(duì)于同一事件（如鼠標(biāo)消息）既安裝了線程勾子又安裝了系統(tǒng)勾子，那么系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)先調(diào)用線程勾子，然后調(diào)用系統(tǒng)勾子。
（ 2 ）對(duì)同一事件消息可安裝多個(gè)勾子處理過程，這些勾子處理過程形成了勾子鏈。當(dāng)前勾子處理結(jié)束后應(yīng)把勾子信息傳遞給下一個(gè)勾子函數(shù)。
（ 3 ）勾子特別是系統(tǒng)勾子會(huì)消耗消息處理時(shí)間，降低系統(tǒng)性能。只有在必要的時(shí)候才安裝勾子，在使用完畢后要及時(shí)卸載。

鉤子類型
每一種類型的Hook可以使應(yīng)用程序能夠監(jiān)視不同類型的系統(tǒng)消息處理機(jī)制。下面描述所有可以利用的Hook類型。
 1 、WH_CALLWNDPROC和WH_CALLWNDPROCRET?Hooks
WH_CALLWNDPROC?和WH_CALLWNDPROCRET?Hooks使你可以監(jiān)視發(fā)送到窗口過程的消息。系統(tǒng)在消息發(fā)送到接收窗口過程之前調(diào)用WH_CALLWNDPROC?Hook子程，并且在窗口過程處理完消息之后調(diào)用WH_CALLWNDPROCRET?Hook子程。
WH_CALLWNDPROCRET?Hook傳遞指針到CWPRETSTRUCT結(jié)構(gòu)，再傳遞到Hook子程。
CWPRETSTRUCT結(jié)構(gòu)包含了來自處理消息的窗口過程的返回值，同樣也包括了與這個(gè)消息關(guān)聯(lián)的消息參數(shù)。
 2 、WH_CBT?Hook
在以下事件之前，系統(tǒng)都會(huì)調(diào)用WH_CBT?Hook子程，這些事件包括：
 1.? 激活，建立，銷毀，最小化，最大化，移動(dòng)，改變尺寸等窗口事件；
 2.? 完成系統(tǒng)指令；
 3.? 來自系統(tǒng)消息隊(duì)列中的移動(dòng)鼠標(biāo)，鍵盤事件；
 4.? 設(shè)置輸入焦點(diǎn)事件；
 5.? 同步系統(tǒng)消息隊(duì)列事件。
Hook子程的返回值確定系統(tǒng)是否允許或者防止這些操作中的一個(gè)。
 3 、WH_DEBUG?Hook
在系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)中與其他Hook關(guān)聯(lián)的Hook子程之前，系統(tǒng)會(huì)調(diào)用WH_DEBUG?Hook子程。你可以使用這個(gè)Hook來決定是否允許系統(tǒng)調(diào)用與其他Hook關(guān)聯(lián)的Hook子程。
 4 、WH_FOREGROUNDIDLE?Hook
當(dāng)應(yīng)用程序的前臺(tái)線程處于空閑狀態(tài)時(shí)，可以使用WH_FOREGROUNDIDLE?Hook執(zhí)行低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)。當(dāng)應(yīng)用程序的前臺(tái)線程大概要變成空閑狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)調(diào)用WH_FOREGROUNDIDLE?Hook子程。
 5 、WH_GETMESSAGE?Hook
應(yīng)用程序使用WH_GETMESSAGE?Hook來監(jiān)視從GetMessage? or? PeekMessage函數(shù)返回的消息。你可以使用WH_GETMESSAGE?Hook去監(jiān)視鼠標(biāo)和鍵盤輸入，以及其他發(fā)送到消息隊(duì)列中的消息。
 6 、WH_JOURNALPLAYBACK?Hook
WH_JOURNALPLAYBACK?Hook使應(yīng)用程序可以插入消息到系統(tǒng)消息隊(duì)列。可以使用這個(gè)Hook回放通過使用WH_JOURNALRECORD?Hook記錄下來的連續(xù)的鼠標(biāo)和鍵盤事件。只要WH_JOURNALPLAYBACK?Hook已經(jīng)安裝，正常的鼠標(biāo)和鍵盤事件就是無效的。
WH_JOURNALPLAYBACK?Hook是全局Hook，它不能象線程特定Hook一樣使用。
WH_JOURNALPLAYBACK?Hook返回超時(shí)值，這個(gè)值告訴系統(tǒng)在處理來自回放Hook當(dāng)前消息之前需要等待多長(zhǎng)時(shí)間（毫秒）。這就使Hook可以控制實(shí)時(shí)事件的回放。
WH_JOURNALPLAYBACK是system - wide?local?hooks，它們不會(huì)被注射到任何行程位址空間。
 7 、WH_JOURNALRECORD?Hook
WH_JOURNALRECORD?Hook用來監(jiān)視和記錄輸入事件。典型的，可以使用這個(gè)Hook記錄連續(xù)的鼠標(biāo)和鍵盤事件，然后通過使用WH_JOURNALPLAYBACK?Hook來回放。
WH_JOURNALRECORD?Hook是全局Hook，它不能象線程特定Hook一樣使用。
WH_JOURNALRECORD是system - wide?local?hooks，它們不會(huì)被注射到任何行程位址空間。
 8 、WH_KEYBOARD?Hook
在應(yīng)用程序中，WH_KEYBOARD?Hook用來監(jiān)視WM_KEYDOWN? and? WM_KEYUP消息，這些消息通過GetMessage? or? PeekMessage?function返回。可以使用這個(gè)Hook來監(jiān)視輸入到消息隊(duì)列中的鍵盤消息。
 9 、WH_KEYBOARD_LL?Hook
WH_KEYBOARD_LL?Hook監(jiān)視輸入到線程消息隊(duì)列中的鍵盤消息。
 10 、WH_MOUSE?Hook
WH_MOUSE?Hook監(jiān)視從GetMessage?或者?PeekMessage?函數(shù)返回的鼠標(biāo)消息。使用這個(gè)Hook監(jiān)視輸入到消息隊(duì)列中的鼠標(biāo)消息。
 11 、WH_MOUSE_LL?Hook
WH_MOUSE_LL?Hook監(jiān)視輸入到線程消息隊(duì)列中的鼠標(biāo)消息。
 12 、WH_MSGFILTER?和?WH_SYSMSGFILTER?Hooks
WH_MSGFILTER?和?WH_SYSMSGFILTER?Hooks使我們可以監(jiān)視菜單，滾動(dòng)條，消息框，對(duì)話框消息并且發(fā)現(xiàn)用戶使用ALT + TAB? or? ALT + ESC?組合鍵切換窗口。WH_MSGFILTER?Hook只能監(jiān)視傳遞到菜單，滾動(dòng)條，消息框的消息，以及傳遞到通過安裝了Hook子程的應(yīng)用程序建立的對(duì)話框的消息。WH_SYSMSGFILTER?Hook監(jiān)視所有應(yīng)用程序消息。
WH_MSGFILTER?和?WH_SYSMSGFILTER?Hooks使我們可以在模式循環(huán)期間過濾消息，這等價(jià)于在主消息循環(huán)中過濾消息。
通過調(diào)用CallMsgFilter?function可以直接的調(diào)用WH_MSGFILTER?Hook。通過使用這個(gè)函數(shù)，應(yīng)用程序能夠在模式循環(huán)期間使用相同的代碼去過濾消息，如同在主消息循環(huán)里一樣。
 13 、WH_SHELL?Hook
外殼應(yīng)用程序可以使用WH_SHELL?Hook去接收重要的通知。當(dāng)外殼應(yīng)用程序是激活的并且當(dāng)頂層窗口建立或者銷毀時(shí)，系統(tǒng)調(diào)用WH_SHELL?Hook子程。
WH_SHELL?共有５鐘情況：
 1.? 只要有個(gè)top - level、unowned?窗口被產(chǎn)生、起作用、或是被摧毀；
 2.? 當(dāng)Taskbar需要重畫某個(gè)按鈕；
 3.? 當(dāng)系統(tǒng)需要顯示關(guān)于Taskbar的一個(gè)程序的最小化形式；
 4.? 當(dāng)目前的鍵盤布局狀態(tài)改變；
 5.? 當(dāng)使用者按Ctrl + Esc去執(zhí)行Task?Manager（或相同級(jí)別的程序）。
按照慣例，外殼應(yīng)用程序都不接收WH_SHELL消息。所以，在應(yīng)用程序能夠接收WH_SHELL消息之前，應(yīng)用程序必須調(diào)用SystemParametersInfo?function注冊(cè)它自己。