C#实现屏幕键盘(软键盘 ScreenKeyboard)

原文地址：/article/5564835.html

要实现一个屏幕键盘，需要监听所有键盘事件，无论窗体是否被激活。因此需要一个全局的钩子，也就
是系统范围的钩子。

什么是钩子（Hook）

钩子（Hook）是Windows提供的一种消息处理机制平台，是指在程序正常运行中接受信息之前预先
启动的函数，用来检查和修改传给该程序的信息，（钩子）实际上是一个处理消息的程序段，通
过系统调用，把它挂入系统。每当特定的消息发出，在没有到达目的窗口前，钩子程序就先捕获
该消息，亦即钩子函数先得到控制权。这时钩子函数即可以加工处理（改变）该消息，也可以不
作处理而继续传递该消息，还可以强制结束消息的传递。注意：安装钩子函数将会影响系统的性
能。监测“系统范围事件”的系统钩子特别明显。因为系统在处理所有的相关事件时都将调用您的
钩子函数，这样您的系统将会明显的减慢。所以应谨慎使用，用完后立即卸载。还有，由于您可
以预先截获其它进程的消息，所以一旦您的钩子函数出了问题的话必将影响其它的进程。

钩子的作用范围
一共有两种范围（类型）的钩子，局部的和远程的。局部钩子仅钩挂自己进程的事件。远程的钩
子还可以将钩挂其它进程发生的事件。远程的钩子又有两种： 基于线程的钩子将捕获其它进程中
某一特定线程的事件。简言之，就是可以用来观察其它进程中的某一特定线程将发生的事件。 系
统范围的钩子将捕捉系统中所有进程将发生的事件消息。

Hook 类型
Windows共有14种Hooks，每一种类型的Hook可以使应用程序能够监视不同类型的系统消息处理机
制。下面描述所有可以利用的Hook类型的发生时机。详细内容可以查阅MSDN，这里只介绍我们将要
用到的两种类型的钩子。

（1）WH_KEYBOARD_LL Hook
WH_KEYBOARD_LL Hook监视输入到线程消息队列中的键盘消息。

（2）WH_MOUSE_LL Hook
WH_MOUSE_LL Hook监视输入到线程消息队列中的鼠标消息。

下面的 class 把 API 调用封装起来以便调用。
安装钩子
使用SetWindowsHookEx函数（API函数），指定一个Hook类型、自己的Hook过程是全局还是局部Hook，
同时给出Hook过程的进入点，就可以轻松的安装自己的Hook过程。SetWindowsHookEx总是将你的Hook函
数放置在Hook链的顶端。你可以使用CallNextHookEx函数将系统消息传递给Hook链中的下一个函数。
对于某些类型的Hook，系统将向该类的所有Hook函数发送消息，这时，
Hook函数中的CallNextHookEx语句将被忽略。全局（远程钩子）Hook函数可以拦截系统中所有线程的某
个特定的消息，为了安装一个全局Hook过程，必须在应用程序外建立一个DLL并将该Hook函数封装到其中，
应用程序在安装全局Hook过程时必须先得到该DLL模块的句柄。将Dll名传递给LoadLibrary 函数，就会得
到该DLL模块的句柄；得到该句柄 后，使用GetProcAddress函数可以得到Hook过程的地址。最后，使用
SetWindowsHookEx将 Hook过程的首址嵌入相应的Hook链中，SetWindowsHookEx传递一个模块句柄，它为
Hook过程的进入点，线程标识符置为0，该Hook过程同系统中的所有线程关联。如果是安装局部Hook此时
该Hook函数可以放置在DLL中，也可以放置在应用程序的模块段。在C#中通过平台调用（前文已经介绍过）
来调用API函数。

1// NativeMethods.cs
2using System;
3using System.Runtime.InteropServices;
4using System.Drawing;
5
6
2
6 public void Stop(bool uninstallMouseHook, bool uninstallKeyboardHook,
7
将这个文件编译成一个dll，即可在应用程序中调用。通过它提供的事件，便可监听所有的键盘事件。
但是，这只能监听键盘事件，没有键盘的情况下，怎么会有键盘事件？其实很简单，通过SendInput
API函数提供虚拟键盘代码的调用即可模拟键盘输入。下面的代码模拟一个 KeyDown 和 KeyUp 过程，
把他们连接起来就是一次按键过程。

1

2
// KeyboardConstaint.cs
2UserActivityHook hook = new UserActivityHook(true, true);
2hook.MouseActivity += HookOnMouseActivity;
3
4private void HookOnMouseActivity(object sener, HookEx.MouseExEventArgs e) {
5 Point location = e.Location;
6
7 if (e.Button == MouseButtons.Left) {
8 Rectangle captionRect = new Rectangle(this.Location, new Size(this.Width,
9 SystemInformation.CaptionHeight));
if (captionRect.Contains(location)) {
NativeMethods.SetWindowLong(this.Handle, KeyboardConstaint.GWL_EXSTYLE,
(int)NativeMethods.GetWindowLong(this.Handle, KeyboardConstaint.GWL_EXSTYLE)
& (~KeyboardConstaint.WS_DISABLED));
NativeMethods.SendMessage(this.Handle, KeyboardConstaint.WM_SETFOCUS, IntPtr.Zero, IntPtr.Zero);
} else {
NativeMethods.SetWindowLong(this.Handle, KeyboardConstaint.GWL_EXSTYLE,
(int)NativeMethods.GetWindowLong(this.Handle, KeyboardConstaint.GWL_EXSTYLE) |
KeyboardConstaint.WS_DISABLED);
}
}
}

鼠标单击标题栏，让屏幕键盘可以接收焦点，并激活，单击其他部分则不激活窗体（如果激活了，其他程序必然取消激活，
输入就无法进行了），这样才可以进行输入，并且保证了可以拖动窗体到其他位置。

至此，一个屏幕键盘程序差不多完成了，能够实现与实际键盘完全同步。至于窗体，按键重绘，以及 Num Lock, Caps Lock,
Scroll Lock 等键盘灯的模拟，这里就不讲了，如果有兴趣，可以下载完整的代码。最后我们的屏幕键盘程序运行的效果如
下图:



点击下载完整源代码

说明：本程序参考了 Jeffrey Richter 先生的著作 CLR via C#, Second Edition, MSDN 以及一些网络资料。