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C#模擬鍵盤輸入、鍵狀態和監聽鍵盤消息

模擬鍵盤輸入

模擬鍵盤輸入的功能需要依賴Windows函數實現，這個函數是SendInput，它是專門用來模擬鍵盤、鼠標等設備輸入的函數。

另外和鍵盤輸入相關的函數還有SendKeys，它是System.Windows.Forms. SendKeys，只能在WinFrom項目中使用，并且它的所有功能都可以由SendInput來實現。

另一個是keybd_event函數，這個函數依然是有用的，但是目前官方已經推薦使用SendInput替代它了。

SendInput的定義

[DllImport("user32.dll")]
static extern uint SendInput(int nInputs,INPUT[] pInputs,int cbSize);

INPUT對象中保存了輸入內容，nInputs和cbSize代表pInputs的長度和INPUT結構的大小，這兩個參數能幫助SendInput正確解析INPUT對象。返回值0表示失敗，非零表示正確執行。

INPUT的定義

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
struct KEYBDINPUT {
    public ushort wVk;
    public ushort wScan;
    public uint dwFlags;
    public uint time;
    public IntPtr dwExtraInfo;
}
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
struct HARDWAREINPUT {
    public uint uMsg;
    public ushort wParamL;
    public ushort wParamH;
}
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
struct MOUSEINPUT {
    public int dx;
    public int dy;
    public uint mouseData;
    public uint dwFlags;
    public uint time;
    public IntPtr dwExtraInfo;
}
[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
struct MOUSEKEYBDHARDWAREINPUT {
    [FieldOffset(0)]
    public HARDWAREINPUT hi;
    [FieldOffset(0)]
    public KEYBDINPUT ki;
    [FieldOffset(0)]
    public MOUSEINPUT mi;
}
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
struct INPUT {
    public uint type;
    public MOUSEKEYBDHARDWAREINPUT mkhi;
}

INPUT結構中的type表示消息類型，值為1表示鍵盤消息。mkhi表示具體的消息內容，它可以模擬三類消息，其中鍵盤消息使用KEYBDINPUT表示，其它消息類型的結構不在這里介紹（雖然用不到MOUSEINPUT等結構，但是它們的定義不能省略，否則SendInput無法正確解析INPUT中的具體內容）。

?FieldOffset(0)將三個結構的起始都放在0位置，所以只能使用其中一個內容，因為一個INPUT也只能表示一個消息，這樣設計可以節省空間。

KEYBDINPUT結構中的wVK表示虛擬鍵碼，dwFlags的第一位bit默認0表示鍵盤按下事件，1表示鍵盤釋放事件。

虛擬鍵碼是一種能讓Windows以與設備無關的方式處理鍵盤的技術，可以簡單理解為：鍵盤上的每個鍵用一個數字來表示。

模擬A鍵

INPUT[] inputs = new INPUT[2];
inputs[0]=new INPUT {
    type=1,
    mkhi=new MOUSEKEYBDHARDWAREINPUT {
        ki=new KEYBDINPUT {
            wVk=0x41
        }
    }
};
inputs[1]=new INPUT {
    type=1,
    mkhi=new MOUSEKEYBDHARDWAREINPUT {
        ki=new KEYBDINPUT {
            wVk=0x41,
            dwFlags=2
        }
    }
};
SendInput(inputs.Length,inputs,Marshal.SizeOf(inputs[0]));

A鍵的虛擬鍵碼是0x41。type=1表示這是鍵盤消息，dwFlags=2表示鍵盤釋放事件。

這里INPUT數組模擬的就是使用物理鍵盤A鍵的過程。inputs[0]模擬A鍵按下，inputs[1]模擬A鍵釋放。

模擬Ctrl+A

INPUT[] inputs = new INPUT[4];
inputs[0]=new INPUT {
    type=1,
    mkhi=new MOUSEKEYBDHARDWAREINPUT {
        ki=new KEYBDINPUT {
            wVk=0x11
        }
    }
};
inputs[1]=new INPUT {
    type=1,
    mkhi=new MOUSEKEYBDHARDWAREINPUT {
        ki=new KEYBDINPUT {
            wVk=0x41
        }
    }
};
inputs[2]=new INPUT {
    type=1,
    mkhi=new MOUSEKEYBDHARDWAREINPUT {
        ki=new KEYBDINPUT {
            wVk=0x41,
            dwFlags=2
        }
    }
};
inputs[3]=new INPUT {
    type=1,
    mkhi=new MOUSEKEYBDHARDWAREINPUT {
        ki=new KEYBDINPUT {
            wVk=0x11,
            dwFlags=2,
        }
    }
};
SendInput(inputs.Length,inputs,Marshal.SizeOf(inputs[0]));

0x11是Ctrl的虛擬鍵碼，這里模擬了按下Ctrl鍵,按下A鍵，釋放A鍵，釋放Ctrl鍵的過程，實現了Ctrl+A的組合鍵效果。

SendInput除了能模擬擊鍵消息外還可以在文本輸入中模擬字符消息。

KEYBDINPUT結構的wScan表示字符內容，將dwFlags的第二位bit置1表示使用wScan屬性而非wVK。

文本輸入

string ntext = "你好";
INPUT[] inputs = new INPUT[ntext.Length*2];
for(int i = 0;i<ntext.Length;i++) {
    ushort ch = ntext[i];
    inputs[i*2]=new INPUT {
        type=1,
        mkhi=new MOUSEKEYBDHARDWAREINPUT {
            ki=new KEYBDINPUT {
                wScan=ch,
                dwFlags=4
            }
        }
    };
    inputs[i*2+1]=new INPUT {
        type=1,
        mkhi=new MOUSEKEYBDHARDWAREINPUT {
            ki=new KEYBDINPUT {
                wScan=ch,
                dwFlags=4|2
            }
        }
    };
}
SendInput(inputs.Length,inputs,Marshal.SizeOf(inputs[0]));

鍵狀態

有時需要知道鍵盤按鍵的當前狀態，可以使用GetKeyState函數。

GetKeyState的定義

[DllImport("user32.dll")]
static extern short GetKeyState(int VKey);

參數是鍵的虛擬碼，對于開關鍵（Caps Look、Num Lock和Scroll Lock），返回值1表示開啟狀態。對于其它鍵返回負數表示按下狀態。

CapsLock鍵狀態

short iState = GetKeyState(0x14);

監聽鍵盤消息

對于WinForm和WPF程序，要監聽輸入到本程序的鍵盤消息直接使用窗口的KeyDown和KeyUp事件即可。

對于其它鍵盤消息（即給本程序以外的鍵盤消息），需要使用鉤子（hook）。

鉤子是Windows系統消息處理機制中的一個節點，可以安裝鉤子來監聽系統中的Windows消息。

Windows消息分很多種，對于特定的一類消息需要使用對應的特定類型的鉤子，這里只介紹鍵盤消息的鉤子。

鉤子的安裝需要調用系統SetWindowsHookEx方法。

SetWindowsHookEx的定義

[DllImport("user32.dll")]
static extern IntPtr SetWindowsHookEx(int idHook, HookProc lpfn, IntPtr hmod, int threadID);

idHook等于13表示全局鍵盤消息鉤子，lpfn代表鍵盤消息處理程序，返回非IntPtr.Zero表示安裝成功。

安裝鉤子

delegate int HookProc(int code,IntPtr wParam,IntPtr lParam);
static HookProc KeyboardProc;
static void InstallKeyboardHook() {
    KeyboardProc=KeyboardHookCallback;
    pKeyboardHook=SetWindowsHookEx(13,keyboardProc,IntPtr.Zero,0);
}

KeyboardHookCallback就是自定義的具體處理鍵盤消息的方法。

消息處理

[DllImport("user32.dll")]
static extern int CallNextHookEx(IntPtr hhk, int nCode, IntPtr wParam, IntPtr lParam);
static int KeyboardHookCallback(int code,IntPtr wParam,IntPtr lParam) {
    if(code<0)
        return CallNextHookEx(IntPtr.Zero,code,wParam,lParam);
    int vkCode = Marshal.ReadInt32(lParam);
    System.Diagnostics.Debug.Write(vkCode+" ");
    long downup = (long)wParam;
    switch(downup) {
        case 256:
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine("down");
            break;
        case 257:
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine("up");
            break;
        case 260:
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine("sys_down");
            break;
        case 261:
            System.Diagnostics.Debug.WriteLine("sys_up");
            break;
     }
     return CallNextHookEx(IntPtr.Zero,code,wParam,lParam);
}

從lParam中讀取鍵的虛擬碼（lParam其實是指向類似前文提到的KEYBDINPUT結構的指針），wParam表示擊鍵事件的類型。CallNextHookEx將消息傳遞給下一個消息處理節點。

?使用前文提到的SendInput方法模擬鍵盤輸入也能被鉤子監聽到。

?應避免在消息處理過程中進行耗時操作。

卸載鉤子需要使用UnhookWindowsHookEx

UnhookWindowsHookEx的定義

[DllImport("user32.dll")]
static extern bool UnhookWindowsHookEx(IntPtr pHookHandle);

傳入SetWindowsHookEx的返回值即可，返回true則卸載成功。

posted on 2024-08-18 00:57 左眼水星閱讀(2089) 評論(2) 收藏舉報

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