(C#/VC) 键盘基础，键盘钩子

首先要理解如下几个东西：

Windows钩子(Hook)
 - 钩子的本质是一段用于处理系统信息的程序，通过系统调用，将其挂入系统。
 - 钩子的种类很多，每种钩子可以截获并处理相应的消息，每当特定的消息发出，在到达目的窗口之前，钩子程序先截获该消息，得到对此消息的控制权。
 - 键盘钩子，是为了截取键盘消息的。
 - 全局钩子，可以捕获Windows平台下任意窗口上的键盘操作。
 - Hooks Overview(Windows)
   http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/windows/desktop/ms644959(v=vs.85).aspx

系统钩子和DLL
- 如果需要捕获在任意窗口上的键盘输入，需要采用全局钩子以便拦截整个系统的消息，而全局钩子函数必须以DLL为载体进行封装.
A global hook procedure can be called in the context of any application in the same desktop as the calling thread, so the procedure must be in a separate DLL module.

Note   You should use global hooks only for debugging purposes; otherwise, you should avoid them. Global hooks hurt system performance and cause conflicts with other

applications that implement the same type of global hook.

Hook Types
 - Each type of hook enables an application to monitor a different aspect of the system's message-handling mechanism.
 - WH_KEYBOARD_LL
   The WH_KEYBOARD_LL hook enables you to monitor keyboard input events about to be posted in a thread input queue.
   For more information, see the LowLevelKeyboardProc callback function.

 - WH_KEYBOARD
   The WH_KEYBOARD hook enables an application to monitor message traffic for WM_KEYDOWN and WM_KEYUP messages about to be returned by the GetMessage or PeekMessage   

function. You can use the WH_KEYBOARD hook to monitor keyboard input posted to a message queue.
   For more information, see the KeyboardProc callback function.

Windows 系统钩子的安装
 - 调用SDK中的API函数SetWindowsHookEx()来安装钩子函数.
   HHOOK SetWindowsHookEx(
 int idHook,    //钩子的类型. 如WH_MOUSE, WH_KEYBOARD, WH_GETMESSAGE 等. 键盘操作中设定为WH_KEYBOARD.
 HOOKPROC lpfn,  //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。不管系统的哪个窗口有键盘输入马上引起LauncherHoook动作.
 HINSTANCE hMode,  //钩子函数所在模块的句柄. 可以简单的设定为本应用程序的实例句柄。
 DWORD dwThreadId   //钩子相关函数的ID. 用以指定想让钩子去钩哪个线程，为0则拦截整个系统的消息。键盘操作中需要为全局钩子，即设置为0.
   );

 

键盘基础:

 

用键盘当作输入设备，每当用户按下或释放某一个键时，会产生一个中断，该中断激活键盘驱动程序KEYBOARD.DRV来对键盘中断进行处理。KEYBOARD.DRV程序会根据用户的不同操作进行编码，然后调用Windows用户模块USER.EXE生成键盘消息，并将该消息发送到消息队列中等候处理。

 

虚拟码和扫描码

 - Virtul-Key Code 

   虚拟键码是系统规定的，对完成某个功能的键（这个键对某个特定的系统可能根本不存在）的一种与硬件无关的编码。

 - Hardware Scan Code.

   硬件扫描码对应着键盘上的不同键，每一个键被按下或释放时，都会产生一个唯一的扫描码作为本身的标识。它是与硬件相关的(键盘驱动产生)，每个键值是唯一的。

   扫描码依赖于具体的硬件设备，即当相同的键被按下或释放时，在不同的机器上可能产生不同的扫描码。

 

  - 程序中通常使用由Windows系统定义的与具体设备无关的虚拟码。在击键产生扫描码的同时，键盘驱动程序KEYBOARD.DRV截取键的扫描码，然后将其翻译成对应的虚拟码，再将扫描码和虚拟码一齐编码形成键盘消息。所以，最后发送到消息队列的键盘消息中，既包含了扫描码又包含了虚拟码。

 

键盘事件

 

当用户按键盘键时，Windows 窗体提供两个事件

  -KeyDown 事件发生一次 

  -KeyPress 事件，当用户按住同一个键时，该事件可以发生多次。 

 

而当用户松开键盘键时，Windows 窗体提供一个事件(当用户松开物理键时将引发此事件)

  -当用户松开键时，KeyUp 事件发生一次。 

 

当用户按键时，Windows 窗体根据键盘消息指定的是字符键还是物理键来确定要引发的事件.

 

KeyDown 事件

 - 当用户按物理键时将引发此事件。

 - KeyDown 的处理程序接收：

   .一个 KeyEventArgs 参数，它提供 KeyCode 属性（它指定一个物理键盘按钮）。 

   .Modifiers 属性（Shift、Ctrl 或 Alt）。 

   .KeyData 属性（它组合键代码和修改键）。KeyEventArgs 参数还提供：

   .Handled 属性，可以设置该属性以防止基础控件接收键。 

   .SuppressKeyPress 属性，它可以用来抑制该键击的 KeyPress 和 KeyUp 事件。

 

 

KeyPress 事件

  - 当所按的键产生字符时将引发此事件。例如，当用户按 Shift 和小写的“a”键时，将产生大写字母“A”字符。

  - KeyPress 在 KeyDown 之后引发。 

  - KeyPress 的处理程序接收：

    .一个 KeyPressEventArgs 参数，它包含所按键的字符代码。此字符代码对于字符键和修改键的每个组合都是唯一的。 

     例如，“A”键将生成：字符代码 65（如果与 Shift 键一起按下）

                         或 Caps Lock 键 97（如果只按下它一个键）， 

                         和 1（如果它与 Ctrl 键一起按下）。

 

KeyUp 事件

  - 当用户松开物理键时将引发此事件。

  - KeyUp 的处理程序接收：

    .KeyEventArgs 参数：它提供 KeyCode 属性（指定一个物理键盘按钮）。 

    .Modifiers 属性（Shift、Ctrl 或 Alt）。 

    .KeyData 属性（它组合键代码和修改键）。

 

 

KeyEventArgs类 

 - 为KeyDown 或 KeyUp事件提供数据。

 - 继承层次关系:  System.Object -> System.EventArgs -> System.Windows.Forms.KeyEventArg

 - 成员和成员函数:

  .构造函数: KeyEventArgs: 初始化 KeyEventArgs 类的新实例。

  .属性:

   Alt: 获取一个值，该值指示是否曾按下 Alt 键。Boolean型.

   Control: 获取一个值，该值指示是否曾按下 Ctrl 键。

   Handled: 获取或设置一个值，该值指示是否处理过此事件.

   KeyCode:  获取 KeyDown 或 KeyUp 时按下键盘的 Keys 的枚举( 类型：System.Windows.Forms.Keys)

   KeyData: 获取 KeyDown 或 KeyUp 事件的键数据。类型：System.Windows.Forms.Keys , 

           一个 Keys，表示按下的键的键代码以及修饰符标志（指示同时按下的 Ctrl、Shift 和 Alt 键的组合）。

   KeyValue:实际上等于 KeyCode， KeyCode是枚举，KeyValue是枚举对应的Integer值 (类型：System.Int32 )

   Modifiers: 获取 KeyDown 或 KeyUp 事件的修饰符标志。这些标志指示按下的 Ctrl、Shift 和 Alt 键的组合。

   Shift: 获取一个值，该值指示是否曾按下 Shift 键。

   SuppressKeyPress: 获取或设置一个值，该值指示键事件是否应传递到基础控件。

  .方法：

   （略)

 

 

Keyboard Scan Code （硬件扫描码)

- 当按下一键式，产生mark码，产生一次IRQ1中断。放开键时，产生break码，产生一次IRQ1中断.

- break 是 mark 码的 bit7 置 1 得来，也就是： break = mark + 0x80

- 一个基本按键的扫描码由3个字节组成，接通扫描码(1Byte)和断开扫描码(2Byte)

  其中第一和第二个字节相同。中间字节是断开标志F0H.

  例如B键的接通扫描码是32H, 断开扫描码是F0H 32H 。

- 扩展键（功能键，控制键）的扫描码有5个字节组成，在接通/断开扫描码前多了一个固定字符E0H.

  例如HOME键的接通扫描码是E0H 70H ,断开扫描码是 E0H F0H 70H. 

- 特殊键:PrintScreen 接通扫描码:E0H 12H E0H 7CH; 断开扫描码 E0H F0H 7CH E0H F0H 77H .

         还有个是Pause/Break 键 ：E1 1D 45 E1 9D C5 

 

 

参考：http://www.win.tue.nl/~aeb/linux/kbd/scancodes-1.html

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms645575(v=VS.85).aspx

 

 

底层键盘钩子 ： http://msdn.microsoft.com/ZH-CN/library/windows/desktop/ms644967(v=vs.85).aspx