C#全局鍵盤監聽（keyboard hook）的使用

資料來源: http://www.aspphp.online/bianchen/dnet/cxiapu/gycxp/201701/10705.html

一.為什麼需要全局鍵盤監聽？

    在某些情況下應用程序需要實現快捷鍵執行特定功能，例如大家熟知的QQ截圖功能Ctrl+Alt+A快捷鍵，只要QQ程序在運行（無論是擁有焦點還是處於後台運行狀態），都可以按下快捷鍵使用此功能…

    這個時候在程序中添加鍵盤監聽肯定不能滿足需求了，當用戶焦點不在App上時（如最小化，或者用戶在處理其它事物等等）鍵盤監聽就失效了

二.怎樣才能實現全局鍵盤監聽？

    這裡需要用到Windows API，源碼如下：（可以作為一個工具類[KeyboardHook.cs]收藏起來）

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace VPOS
{
    /*

    //0.准備工作
    //把上面的工具類添加到項目中

    //1.首先導入需要的命名空間
    using System.Runtime.InteropServices;   //調用WINDOWS API函數時要用到
    using Microsoft.Win32;  //寫入注冊表時要用到

    //2.安裝Hook，在程序入口中寫上下面的代碼（本例中用了WinForm，在Form的構造方法中安裝Hook即可）
    //安裝鍵盤鉤子
    k_hook = new KeyboardHook();
    k_hook.KeyDownEvent += new KeyEventHandler(hook_KeyDown);//鉤住鍵按下
    k_hook.Start();//安裝鍵盤鉤子

    //3.判斷輸入鍵值（實現KeyDown事件）
    private void hook_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e)
    {
        //判斷按下的鍵（Alt + A）
        if (e.KeyValue == (int)Keys.A && (int)Control.ModifierKeys == (int)Keys.Alt)
        {
            System.Windows.Forms.MessageBox.Show("按下了指定快捷鍵組合");
        }
    }
    //注意幾種不同的鍵值判斷：
    //1>.單普通鍵（例如A）
    //2>.單控制鍵+單普通鍵（例如Ctrl+A）
    //3>.多控制鍵+單普通鍵（例如Ctrl+Alt+A）
    //上面的代碼中演示了2，其它情況以此類推，無非就是添幾個條件再&&起來就好

    3.搞定了，開始測試

    */

    public 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; //聲明鍵盤鉤子處理的初始值
        //值在Microsoft SDK的Winuser.h裡查詢
        // http://www.bianceng.cn/Programming/csharp/201410/45484.htm
        public const int WH_KEYBOARD_LL = 13;   //線程鍵盤鉤子監聽鼠標消息設為2，全局鍵盤監聽鼠標消息設為13
        HookProc KeyboardHookProcedure; //聲明KeyboardHookProcedure作為HookProc類型
        //鍵盤結構
        [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
        public class KeyboardHookStruct
        {
            public int vkCode;  //定一個虛擬鍵碼。該代碼必須有一個價值的范圍1至254
            public int scanCode; // 指定的硬件掃描碼的關鍵
            public int flags;  // 鍵標志
            public int time; // 指定的時間戳記的這個訊息
            public int dwExtraInfo; // 指定額外信息相關的信息
        }
        //使用此功能，安裝了一個鉤子
        [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
        public static extern int SetWindowsHookEx(int idHook, HookProc lpfn, IntPtr hInstance, int threadId);


        //調用此函數卸載鉤子
        [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
        public static extern bool UnhookWindowsHookEx(int idHook);


        //使用此功能，通過信息鉤子繼續下一個鉤子
        [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
        public static extern int CallNextHookEx(int idHook, int nCode, Int32 wParam, IntPtr lParam);

        // 取得當前線程編號（線程鉤子需要用到）
        [DllImport("kernel32.dll")]
        static extern int GetCurrentThreadId();

        //使用WINDOWS API函數代替獲取當前實例的函數,防止鉤子失效
        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern IntPtr GetModuleHandle(string name);

        public void Start()
        {
            // 安裝鍵盤鉤子
            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);
                //************************************
                //鍵盤線程鉤子
                //SetWindowsHookEx( 2,KeyboardHookProcedure, IntPtr.Zero, GetCurrentThreadId());//指定要監聽的線程idGetCurrentThreadId(),
                //鍵盤全局鉤子,需要引用空間(using System.Reflection;)
                //SetWindowsHookEx( 13,MouseHookProcedure,Marshal.GetHINSTANCE(Assembly.GetExecutingAssembly().GetModules()[0]),0);
                //
                //關於SetWindowsHookEx (int idHook, HookProc lpfn, IntPtr hInstance, int threadId)函數將鉤子加入到鉤子鏈表中，說明一下四個參數：
                //idHook 鉤子類型，即確定鉤子監聽何種消息，上面的代碼中設為2，即監聽鍵盤消息並且是線程鉤子，如果是全局鉤子監聽鍵盤消息應設為13，
                //線程鉤子監聽鼠標消息設為7，全局鉤子監聽鼠標消息設為14。lpfn 鉤子子程的地址指針。如果dwThreadId參數為0 或是一個由別的進程創建的
                //線程的標識，lpfn必須指向DLL中的鉤子子程。 除此以外，lpfn可以指向當前進程的一段鉤子子程代碼。鉤子函數的入口地址，當鉤子鉤到任何
                //消息後便調用這個函數。hInstance應用程序實例的句柄。標識包含lpfn所指的子程的DLL。如果threadId 標識當前進程創建的一個線程，而且子
                //程代碼位於當前進程，hInstance必須為NULL。可以很簡單的設定其為本應用程序的實例句柄。threaded 與安裝的鉤子子程相關聯的線程的標識符
                //如果為0，鉤子子程與所有的線程關聯，即為全局鉤子
                //************************************
                //如果SetWindowsHookEx失敗
                if (hKeyboardHook == 0)
                {
                    Stop();
                    throw new Exception("安裝鍵盤鉤子失敗");
                }
            }
        }
        public void Stop()
        {
            bool retKeyboard = true;


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

            if (!(retKeyboard)) throw new Exception("卸載鉤子失敗！");
        }
        //ToAscii職能的轉換指定的虛擬鍵碼和鍵盤狀態的相應字符或字符
        [DllImport("user32")]
        public static extern int ToAscii(int uVirtKey, //[in] 指定虛擬關鍵代碼進行翻譯。
                                         int uScanCode, // [in] 指定的硬件掃描碼的關鍵須翻譯成英文。高階位的這個值設定的關鍵，如果是（不壓）
                                         byte[] lpbKeyState, // [in] 指針，以256字節數組，包含當前鍵盤的狀態。每個元素（字節）的數組包含狀態的一個關鍵。如果高階位的字節是一套，關鍵是下跌（按下）。在低比特，如果設置表明，關鍵是對切換。在此功能，只有肘位的CAPS LOCK鍵是相關的。在切換狀態的NUM個鎖和滾動鎖定鍵被忽略。
                                         byte[] lpwTransKey, // [out] 指針的緩沖區收到翻譯字符或字符。
                                         int fuState); // [in] Specifies whether a menu is active. This parameter must be 1 if a menu is active, or 0 otherwise.

        //獲取按鍵的狀態
        [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)
        {
            // 偵聽鍵盤事件
            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);
                }

                //鍵盤按下
                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);
                    }
                }

                // 鍵盤抬起
                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，則結束消息，這個消息到此為止，不再傳遞。
            //如果返回0或調用CallNextHookEx函數則消息出了這個鉤子繼續往下傳遞，也就是傳給消息真正的接受者
            return CallNextHookEx(hKeyboardHook, nCode, wParam, lParam);
        }
        ~KeyboardHook()
        {
            Stop();
        }
    }
}

三.如何使用上面的工具類？

    //0.准備工作
    //把上面的工具類添加到項目中

    //1.首先導入需要的命名空間
    using System.Runtime.InteropServices;   //調用WINDOWS API函數時要用到
    using Microsoft.Win32;  //寫入注冊表時要用到

    //2.安裝Hook，在程序入口中寫上下面的代碼（本例中用了WinForm，在Form的構造方法中安裝Hook即可）
    //安裝鍵盤鉤子
    k_hook = new KeyboardHook();
    k_hook.KeyDownEvent += new KeyEventHandler(hook_KeyDown);//鉤住鍵按下
    k_hook.Start();//安裝鍵盤鉤子

    //3.判斷輸入鍵值（實現KeyDown事件）
    private void hook_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e)
    {
        //判斷按下的鍵（Alt + A）
        if (e.KeyValue == (int)Keys.A && (int)Control.ModifierKeys == (int)Keys.Alt)
        {
            System.Windows.Forms.MessageBox.Show("按下了指定快捷鍵組合");
        }
    }
    //注意幾種不同的鍵值判斷：
    //1>.單普通鍵（例如A）
    //2>.單控制鍵+單普通鍵（例如Ctrl+A）
    //3>.多控制鍵+單普通鍵（例如Ctrl+Alt+A）
    //上面的代碼中演示了2，其它情況以此類推，無非就是添幾個條件再&&起來就好

    3.搞定了，開始測試