Introducción

En el sistema operativo Windows, un gancho es un mecanísmo en el cual una función puede interceptar eventos (mensajes, acciones del ratón, pulsaciones en el teclado) antes de llegar a su destino. La función puede actuar en eventos, y en algunos casos, modificarlos o deshacerse de ellos. Las funciones que reciben los eventos son llamadas Funciones filtro y están clasificadas de acuerdo al tipo de evento que interceptan.
Por ejemplo una función filtro podría querer recibir todos los eventos del teclado y del ratón. Para que Windows pueda llamar una función filtro, la función filtro debe estar instalada primero (por ejemplo, a un gancho de teclado). Si un gancho tiene mas de una función filtro instalada, Windows mantiene una cadena de funciones filtro. La última función filtro instalada estará al principio de la cadena, y la primera estará al final de la cadena.

Para mantener y accesar a las funciones filtro, los programas usan las funciones SetWindowsHookEx y UnhookWindowsHookEx.

Ganchos proveen capacidades poderosas a los programas que usan el sistema operativo Windows. Estos programas pueden usar ganchos para:

• Procesar o modificar todos los mensajes que tienen como destino, dialog boxes, message boxes, scroll bars, o menus, para un programa (WH_MSGFILTER).
• Procesar o modificar todos los mensajes que tienen como destino, dialog boxes, message boxes, scroll bars, or menus, para el sistema (WH_SYSMSGFILTER).
• Procesar o modificar todos los mensajes (de cualquier tipo) para el sistema siempre que la función GetMessage o PeekMessage sea llamada (WH_GETMESSAGE).
• Procesar o modificar todos los mensajes (de cualquier tipo) siempre que la funcion SendMessage sea llamada (WH_CALLWNDPROC).
• Grabar o repetir (play back) eventos del teclado y ratón (WH_JOURNALRECORD, WH_JOURNALPLAYBACK).
• Procesar, modificar o remover eventos del teclado (WH_KEYBOARD).
• Procesar, modificar o deshacer eventos del ratón (WH_MOUSE).
• Responder a ciertas acciones del sistema (WH_CBT).
• Prevenir otra funcion filtro de ser llamada (WH_DEBUG)

Como usar los ganchos

Para usar los ganchos, necesitas saber:

• Como usar las funciones de ganchos de Windows para instalar y desinstalar las funciones filtro de la cadena de funciones filtros del gancho.
• Qué acción la función filtro que estás instalando realizará.
• Qué tipos de ganchos estan disponibles, qué pueden hacer, y qué información (parámetros) pasarán a tu función filtro.

Funciones de gancho en Windows

Programas basados en Windows usan las funciones SetWindowsHookEx, UnhookWindowsHookEx, y CallNextHookEx para manejar los ganchos en la cadena de funciones filtro. Antes de la version 3.1, Windows manejaba los ganchos con las funciones SetWindowsHook, UnhookWindowsHook, y DefHookProc. Aunque estas funciones estan implementadas en la Win32, tienen menos capacidades que la version nueva (Ex). Así que debes usar las versiones nuevas de estas funciones.

SetWindowsHookEx

La funcion SetWindowsHookEx agrega una función filtro al gancho. Esta función necesita cuatro argumentos (parámetros):

• Un entero (integer) describiendo el tipo de gancho.
• La dirección de la función filtro (puntero de la función filtro)
• El manejador (handle) de la instancia del modulo que contiene la función filtro. En la Win32, este valor debe ser NULL cuando se instala un gancho a un hilo (thread) específico, pero no tiene que ser NULL como dice la documentación. Cuando instalas un gancho a todo el sistema (systemwide) o un gancho a un hilo específico en otro proceso, debes de usar el manejador de la instancia de la DLL donde la función filtro reside.
• El ID del hilo donde el gancho será instalado. Si el ID del hilo no es cero, la función filtro instalada será llamada solo en el contexto del hilo especificado. Si el ID del hilo es cero, la función filtro instalada tiene alcance de sistema (global) y puede ser llamada en el contexto de cualquier hilo en el sistema. Un programa o libreria puede usar la funcion GetCurrentThreadId  para obtener el ID del hilo para instalar un gancho en el hilo actual.

Ganchos a un hilo son llamados primeros, seguidos por ganchos al sistema.
Una buena idea es usar ganchos a un hilo en lugar de ganchos al sistema por varias razones. Ganchos a un hilo:

• El sistema no procesará más datos ya que muchos programas no estan interesados en la llamada.
• No causa que todos los eventos de un gancho sea serializado. Por ejemplo, si un programa instala un gancho al teclado con alcance a todo el sistema, todos los mensajes del teclado de todos los programas irán a la función filtro de ese programa, efectivamente gastando la funcionalidad de la multiple cola de entrada del sistema. Si esa funcion filtro deja de procesar los eventos del teclado, parecerá que el sistema se ha parado, pero no estara parado realmente. El usuario puede usar siempre la combinacion CTRL+ALT+DELETE para hacer log out, y resolver el problema, pero no estará probablemente feliz con todo eso.
• No requiere que la implementacion de una funcion filtro esté en una DLL. Todos los ganchos de alcance al sistema y ganchos a un hilo que no sea al tuyo (hilo de otro programa) deben estar en una DLL.
• No se necesita compartir data dentro de una DLL en diferentes procesos. Una función filtro de alcance al sistema que reside dentro de una DLL, debe también compartir cualquier data que necesite en otros procesos. Ya que esta no es el comportamiento de una DLL, tienes que tener cuidado cuando implementes funciones filtro de alcance al sistema. Si la función filtro no comparte data correctamente y usa la data en otro proceso donde es inválido, entonces el proceso puede hacer crash.

SetWindowsHookEx retorna un manejador al gancho instalado (un HHOOK). El programa o librería debe usar este manejador para identificar a este gancho luego cuando se llame a la funcion UnhookWindowsHookEx. SetWindowsHookEx retorna NULL si es que no puede instalar el gancho. SetWindowsHookEx tambien nos avisa por medio del último error (last error), por qué la función falló.

• ERROR_INVALID_HOOK_FILTER: El codigo del gancho es inválido.
• ERROR_INVALID_FILTER_PROC: La funcion filtro es inválida.
• ERROR_HOOK_NEEDS_HMOD: Un gancho global (alcance de sistema) esta siendo instalado con una instancia NULL, o un gancho a un hilo especifico está siendo instalado a un hilo que no corresponde a la de tu programa.
• ERROR_GLOBAL_ONLY_HOOK: Un gancho que solo puede ser global, está siendo instalado a un hilo específico.
• ERROR_INVALID_PARAMETER: El ID del hilo es inválido.
• ERROR_JOURNAL_HOOK_SET: Ya existe un gancho instalado, para un gancho de tipo journal. Solo un gancho de tipo journal o journal playback puede ser instalado a la vez. Este error también puede suceder si tu programa trata de instalar un gancho de tipo journal, mientras que un screen saver está activo.
• ERROR_MOD_NOT_FOUND: La instancia para un gancho global no es la de una DLL.
• Otros valores: La seguridad no permite instalar el gancho, o el sistema se quedo sin memoria.

UnhookWindowsHookEx

Para remover una función filtro de la cadena de ganchos, llama a la funcion UnhookWindowsHookEx. Esta función toma el manejador del gancho retornado por SetWindowsHookEx y retorna un valor indicando si el gancho fue removido. UnhookWindowsHookEx siempre retorna TRUE.

Funciones filtro

Las funciones filtros son llamadas por Windows y no por programas, estas funciones son algunas veces referidas como funciones callback. Todas las funciones filtro deben tener la forma de abajo, y  deben retornar un long. Los parámetros que recibe la función filtro depende del tipo de gancho. CallNextHookEx necesita cuatro parámetros, el primero, es lo que retorna SetWindowsHookEx, y tres siguientes son los parámetros nCode, wParam, y lParam de la función filtro.

Mas Informacion

• MSDN Hooks32
• About Hooks