Windows Hook詳解

一、概述

Windows是非常流行的操作系統，其提供了非常多的API來實現各種功能。其中，hook是Windows系統中的一個重要機制，可以用來監視和影響系統中發生的事件。

通俗地說，hook就是一種機制，通過這種機制可以將自己的函數掛載到指定的Windows事件上，從而實現對這些事件的監視和控制。這樣一來，當Windows系統發生特定事件時，掛載在該事件上的函數就會被自動調用。hook機制廣泛應用於Windows系統中各種安全軟體、GUI界面程序等，是Windows開發過程中非常重要的機制之一。

二、hook的類型

Windows中提供了不同類型的hook，主要分為以下三類：

1. 系統級hook

系統級hook也稱為全局hook，可以監視系統中的所有進程。系統級hook需要使用Win32 API中的SetWindowsHookEx函數來實現。系統級hook分為以下三種類型：

– WH_KEYBOARD

WH_KEYBOARD hook允許你監視鍵盤消息。

HHOOK SetWindowsHookEx(
  int       idHook,
  HOOKPROC  lpfn,
  HINSTANCE hMod,
  DWORD     dwThreadId
);

– WH_MOUSE

WH_MOUSE hook允許你監視滑鼠消息。

HHOOK SetWindowsHookEx(
  int       idHook,
  HOOKPROC  lpfn,
  HINSTANCE hMod,
  DWORD     dwThreadId
);

– WH_CALLWNDPROC

WH_CALLWNDPROC hook允許你監視指定的窗口。

HHOOK SetWindowsHookEx(
  int       idHook,
  HOOKPROC  lpfn,
  HINSTANCE hMod,
  DWORD     dwThreadId
);

2. 線程級hook

線程級hook也稱為本地hook，只能監視指定線程的事件。線程級hook需要使用Win32 API中的SetWindowsHookEx函數來實現。

3. 子類化鉤子

子類化鉤子是一種特殊的hook，可以替換窗口中的原有消息處理函數。子類化鉤子需要使用Win32 API中的SetWindowLongPtrA函數來實現。

三、hook的實現

1. WH_KEYBOARD hook的實現

WH_KEYBOARD hook可以用來監視鍵盤消息。

LRESULT CALLBACK KeyboardProc(int code, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    if (code < 0) {
        return CallNextHookEx(NULL, code, wParam, lParam);
    }

    switch (wParam) {
        case VK_F1:
            //按下F1鍵，執行一些操作
            break;

        case VK_F2:
            //按下F2鍵，執行一些操作
            break;

        default:
            break;
    }

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

void SetKeyboardHook() {
    HHOOK hook = SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD, KeyboardProc, NULL, GetCurrentThreadId());
}

2. WH_MOUSE hook的實現

WH_MOUSE hook可以用來監視滑鼠消息。

LRESULT CALLBACK MouseProc(int code, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    if (code < 0) {
        return CallNextHookEx(NULL, code, wParam, lParam);
    }

    switch (wParam) {
        case WM_LBUTTONDOWN:
            //滑鼠左鍵按下，執行一些操作
            break;

        case WM_RBUTTONDOWN:
            //滑鼠右鍵按下，執行一些操作
            break;

        default:
            break;
    }

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

void SetMouseHook() {
    HHOOK hook = SetWindowsHookEx(WH_MOUSE, MouseProc, NULL, GetCurrentThreadId());
}

3. WH_CALLWNDPROC hook的實現

WH_CALLWNDPROC hook可以用來監視指定窗口的消息。

LRESULT CALLBACK CallWndProc(int code, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    if (code hwnd;

    switch (lpCwpStruct->message) {
        case WM_COMMAND:
            //窗口中的菜單被點擊
            break;

        case WM_CREATE:
            //窗口被創建
            break;

        case WM_DESTROY:
            //窗口被銷毀
            break;

        default:
            break;
    }

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

void SetCallWndProcHook(HWND hwnd) {
    HHOOK hook = SetWindowsHookEx(WH_CALLWNDPROC, CallWndProc, NULL, GetCurrentThreadId());
}

4. 子類化鉤子的實現

子類化鉤子可以替換窗口中的原有消息處理函數。

LRESULT CALLBACK NewWndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (message) {
        case WM_COMMAND:
            //窗口中的菜單被點擊
            break;

        case WM_CREATE:
            //窗口被創建
            break;

        case WM_DESTROY:
            //窗口被銷毀
            break;

        default:
            break;
    }

    return CallWindowProc(OldWndProc, hwnd, message, wParam, lParam);
}

void SubclassWnd(HWND hwnd) {
    OldWndProc = (WNDPROC)SetWindowLongPtr(hwnd, GWLP_WNDPROC, (LONG_PTR)NewWndProc);
}

四、hook的注意事項

在使用hook的過程中，需要注意以下幾個問題：

1. 鉤子函數的實現

鉤子函數需要使用LRESULT CALLBACK聲明，它的返回值可以是true或false。

2. 鉤子的順序

當多個hook掛載在同一事件上時，它們的執行順序與掛載的順序有關。因此，在使用多個hook的時候，需要注意它們的調用順序。

3. 鉤子的釋放

使用完畢的hook需要及時釋放，否則可能會導致系統錯誤。

4. 鉤子的安全性

hook機制可以用來實現各種功能，但是也具有一定的安全風險。因此，在使用hook的過程中需要注意安全性問題。

5. 鉤子的範圍

不同類型的hook的監視範圍不同，需要根據具體需求進行選擇。

五、參考資料

1. MSDN官方文檔：https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/winmsg/about-hooks

2. 《Windows核心編程》第五版，陳碩著，機械工業出版社