C#全局键盘监听（Hook）的使用

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1. 20151210-初次成文
2. 20170518-更新内容

为什么需要全局键盘监听？

在某些情况下应用程序需要实现快捷键执行特定功能，例如大家熟知的QQ截图功能Ctrl+Alt+A快捷键，只要QQ程序在运行（无论是拥有焦点还是处于后台运行状态），都可以按下快捷键使用此功能…

这个时候在程序中添加键盘监听肯定不能满足需求了，当用户焦点不在App上时（如最小化，或者用户在处理其它事物等等）键盘监听就失效了

怎样才能实现全局键盘监听？

这里需要用到Windows API，源码如下：（可以作为一个工具类[KeyboardHook.cs]收藏起来）

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Windows.Forms;
using System.Reflection;

namespace clickmonitor
{
    /// <summary>
    /// 键盘钩子
    /// [以下代码来自某网友，并非本人原创]
    /// <summary>
    class KeyboardHook
    {
        public event KeyEventHandler KeyDownEvent;
        public event KeyPressEventHandler KeyPressEvent;
        public event KeyEventHandler KeyUpEvent;

        public delegate int HookProc(int nCode, Int32 wParam, IntPtr lParam);
        static int hKeyboardHook = 0; //声明键盘钩子处理的初始值
                                      //值在Microsoft SDK的Winuser.h里查询
                                      //转载自http://www.bianceng.cn/Programming/csharp/201410/45484.htm
        public const int WH_KEYBOARD_LL = 13;   //线程键盘钩子监听鼠标消息设为2，全局键盘监听鼠标消息设为13
        HookProc KeyboardHookProcedure; //声明KeyboardHookProcedure作为HookProc类型
        //键盘结构
        [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
        public class KeyboardHookStruct
        {
            public int vkCode;  //定一个虚拟键码。该代码必须有一个价值的范围1至254
            public int scanCode; // 指定的硬件扫描码的关键
            public int flags;  // 键标志
            public int time; // 指定的时间戳记的这个讯息
            public int dwExtraInfo; // 指定额外信息相关的信息
        }
        //使用此功能，安装了一个钩子
        [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
        public static extern int SetWindowsHookEx(int idHook, HookProc lpfn, IntPtr hInstance, int threadId);

        //调用此函数卸载钩子
        [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
        public static extern bool UnhookWindowsHookEx(int idHook);

        //使用此功能，通过信息钩子继续下一个钩子
        [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
        public static extern int CallNextHookEx(int idHook, int nCode, Int32 wParam, IntPtr lParam);

        // 取得当前线程编号（线程钩子需要用到）
        [DllImport("kernel32.dll")]
        static extern int GetCurrentThreadId();

        //使用WINDOWS API函数代替获取当前实例的函数,防止钩子失效
        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern IntPtr GetModuleHandle(string name);

        public void Start()
        {
            // 安装键盘钩子
            if (hKeyboardHook == 0)
            {
                KeyboardHookProcedure = new HookProc(KeyboardHookProc);
                hKeyboardHook = SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD_LL, KeyboardHookProcedure, GetModuleHandle(System.Diagnostics.Process.GetCurrentProcess().MainModule.ModuleName), 0);
                //hKeyboardHook = SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD_LL, KeyboardHookProcedure, Marshal.GetHINSTANCE(Assembly.GetExecutingAssembly().GetModules()[0]), 0);
                //************************************
                //键盘线程钩子
                //SetWindowsHookEx( 2,KeyboardHookProcedure, IntPtr.Zero, GetCurrentThreadId());//指定要监听的线程idGetCurrentThreadId(),
                //键盘全局钩子,需要引用空间(using System.Reflection;)
                //SetWindowsHookEx( 13,MouseHookProcedure,Marshal.GetHINSTANCE(Assembly.GetExecutingAssembly().GetModules()[0]),0);
                //
                //关于SetWindowsHookEx (int idHook, HookProc lpfn, IntPtr hInstance, int threadId)函数将钩子加入到钩子链表中，说明一下四个参数：
                //idHook 钩子类型，即确定钩子监听何种消息，上面的代码中设为2，即监听键盘消息并且是线程钩子，如果是全局钩子监听键盘消息应设为13，
                //线程钩子监听鼠标消息设为7，全局钩子监听鼠标消息设为14。lpfn 钩子子程的地址指针。如果dwThreadId参数为0 或是一个由别的进程创建的
                //线程的标识，lpfn必须指向DLL中的钩子子程。 除此以外，lpfn可以指向当前进程的一段钩子子程代码。钩子函数的入口地址，当钩子钩到任何
                //消息后便调用这个函数。hInstance应用程序实例的句柄。标识包含lpfn所指的子程的DLL。如果threadId 标识当前进程创建的一个线程，而且子
                //程代码位于当前进程，hInstance必须为NULL。可以很简单的设定其为本应用程序的实例句柄。threaded 与安装的钩子子程相关联的线程的标识符
                //如果为0，钩子子程与所有的线程关联，即为全局钩子
                //************************************
                //如果SetWindowsHookEx失败
                if (hKeyboardHook == 0)
                {
                    Stop();
                    throw new Exception("安装键盘钩子失败");
                }
            }
        }
        public void Stop()
        {
            bool retKeyboard = true;

            if (hKeyboardHook != 0)
            {
                retKeyboard = UnhookWindowsHookEx(hKeyboardHook);
                hKeyboardHook = 0;
            }

            if (!(retKeyboard)) throw new Exception("卸载钩子失败！");
        }
        //ToAscii职能的转换指定的虚拟键码和键盘状态的相应字符或字符
        [DllImport("user32")]
        public static extern int ToAscii(int uVirtKey, //[in] 指定虚拟关键代码进行翻译。
                                         int uScanCode, // [in] 指定的硬件扫描码的关键须翻译成英文。高阶位的这个值设定的关键，如果是（不压）
                                         byte[] lpbKeyState, // [in] 指针，以256字节数组，包含当前键盘的状态。每个元素（字节）的数组包含状态的一个关键。如果高阶位的字节是一套，关键是下跌（按下）。在低比特，如果设置表明，关键是对切换。在此功能，只有肘位的CAPS LOCK键是相关的。在切换状态的NUM个锁和滚动锁定键被忽略。
                                         byte[] lpwTransKey, // [out] 指针的缓冲区收到翻译字符或字符。
                                         int fuState); // [in] Specifies whether a menu is active. This parameter must be 1 if a menu is active, or 0 otherwise.

        //获取按键的状态
        [DllImport("user32")]
        public static extern int GetKeyboardState(byte[] pbKeyState);

        [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
        private static extern short GetKeyState(int vKey);

        private const int WM_KEYDOWN = 0x100;//KEYDOWN
        private const int WM_KEYUP = 0x101;//KEYUP
        private const int WM_SYSKEYDOWN = 0x104;//SYSKEYDOWN
        private const int WM_SYSKEYUP = 0x105;//SYSKEYUP

        private int KeyboardHookProc(int nCode, Int32 wParam, IntPtr lParam)
        {
            // 侦听键盘事件
            if ((nCode >= 0) && (KeyDownEvent != null || KeyUpEvent != null || KeyPressEvent != null))
            {
                KeyboardHookStruct MyKeyboardHookStruct = (KeyboardHookStruct)Marshal.PtrToStructure(lParam, typeof(KeyboardHookStruct));
                // raise KeyDown
                if (KeyDownEvent != null && (wParam == WM_KEYDOWN || wParam == WM_SYSKEYDOWN))
                {
                    Keys keyData = (Keys)MyKeyboardHookStruct.vkCode;
                    KeyEventArgs e = new KeyEventArgs(keyData);
                    KeyDownEvent(this, e);
                }

                //键盘按下
                if (KeyPressEvent != null && wParam == WM_KEYDOWN)
                {
                    byte[] keyState = new byte[256];
                    GetKeyboardState(keyState);

                    byte[] inBuffer = new byte[2];
                    if (ToAscii(MyKeyboardHookStruct.vkCode, MyKeyboardHookStruct.scanCode, keyState, inBuffer, MyKeyboardHookStruct.flags) == 1)
                    {
                        KeyPressEventArgs e = new KeyPressEventArgs((char)inBuffer[0]);
                        KeyPressEvent(this, e);
                    }
                }

                // 键盘抬起
                if (KeyUpEvent != null && (wParam == WM_KEYUP || wParam == WM_SYSKEYUP))
                {
                    Keys keyData = (Keys)MyKeyboardHookStruct.vkCode;
                    KeyEventArgs e = new KeyEventArgs(keyData);
                    KeyUpEvent(this, e);
                }

            }
            //如果返回1，则结束消息，这个消息到此为止，不再传递。
            //如果返回0或调用CallNextHookEx函数则消息出了这个钩子继续往下传递，也就是传给消息真正的接受者
            return CallNextHookEx(hKeyboardHook, nCode, wParam, lParam);
        }
        ~KeyboardHook()
        {
            Stop();
        }
    }
}

如何使用上面的工具类？

准备工作

把上面的工具类添加到项目中

首先导入需要的命名空间

using System.Runtime.InteropServices; //调用WINDOWS API函数时要用到
using Microsoft.Win32; //写入注册表时要用到

安装Hook

在程序入口中写上下面的代码（本例中用了WinForm，在Form的构造方法中安装Hook即可）

var k_hook = new KeyboardHook();
k_hook.KeyDownEvent += new KeyEventHandler(hook_KeyDown);//钩住键按下
k_hook.Start();//安装键盘钩子

判断输入键值（实现KeyDown事件）

private void hook_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e)
{
    //判断按下的键（Alt + A）
    if (e.KeyValue == (int)Keys.A && (int)Control.ModifierKeys == (int)Keys.Alt)
    {
        System.Windows.Forms.MessageBox.Show("按下了指定快捷键组合");
    }
}

注意几种不同的键值判断：

• 单普通键（例如A）
• 单控制键+单普通键（例如Ctrl+A）
• 多控制键+单普通键（例如Ctrl+Alt+A）
  上面的代码中演示了2，其它情况以此类推，无非就是添几个条件再&&起来就好

搞定！

需要注意的问

在应用程序中使用全局键盘监听，会被360发现，弹窗提示用户“有程序正在监听键盘输入，是否阻止？”

所以如果程序中必须要用Hook，应该告诉用户不会泄露其信息等等，或者直接把程序提交给360进行审核，否则杀软的提示会对用户体验造成极大的影响

P.S：本程序在腾讯管家安装的条件下进行了使用，並未发现提示不良，所以至少腾讯干了件好事，但是360就好说了。

另外一个需要注意的问题，就是程序运行一定时候后，无法使用热键进行呼出，也就是以为这Hook失效了。根据网上的资料，这是Win10的一个机制，可以通过修改注册表，增加Windows卸载LowLevelHook的延时。但是经过这样的修改，Hook依然会失效，关于这个问题，我也在寻找解决的问题。

如果大家想修改，可以去注册表程序中找到相应的位置： HKEY_CURRENT_USER\Control Panel\Desktop ，修改数值，单位是毫秒。下图是具体的位置：

我把这个数值修改成了86400000，也就是一天24小时。观察下效果。如果对这个问题有兴趣，可以尝试更改Hook的注入方式，不采用SetWindowsHookEx的方式。

参考资料

1. C#全局键盘监听（Hook）的使用