所有键盘鼠标模拟方式原理及实现

前言：

有一些使用DirectX接口的游戏程序，它们在读取键盘操作时绕过了windows的消息机制，而使用DirectInput.这是因为有些游戏对实时性控制的要求比较高，比如赛车游戏，要求以最快速度响应键盘输入。而windows消息由于是队列形式的，消息在传递时会有不少延迟，有时1秒钟也就传递十几条消息，这个速度达不到游戏的要求。而DirectInput则绕过了windows消息，直接与键盘驱动程序打交道，效率当然提高了不少。因此也就造成，对这样的程序无论用PostMessage或者是keybd_event都不会有反应，因为这些函数都在较高层。对于这样的程序，只好用直接读写键盘端口的方法来模拟硬件事件了。要用这个方法来模拟键盘，需要先了解一下键盘编程的相关知识。

先从最简单的模拟操作讲起
模拟键盘鼠标有很多方法，我大体分为消息模拟、API模拟、驱动模拟
对于网页的话还可以用JavaScript模拟，虽然这不在本教程范围

一消息模拟

学习Windows编程都知道Windows程序会响应窗口消息，那么我们自己发个消息过去程序就会认为是人在操作而响应了

看看要用到的API

// 发送消息到指定窗口，不用等待消息处理就返回，参数和窗口过程里的一样BOOL WINAPI PostMessage(_In_opt_ HWND   hWnd,_In_     UINT   Msg,_In_     WPARAM wParam,_In_     LPARAM lParam);// 获取窗口句柄，参数是窗口类名和窗口标题，其中一个可以传入NULL表示通配HWND FindWindow(LPCTSTR lpClassName,LPCTSTR lpWindowName);// 用来获取子窗口句柄HWND WINAPI FindWindowEx(_In_opt_ HWND hwndParent,_In_opt_ HWND hwndChildAfter,_In_opt_ LPCTSTR lpszClass,_In_opt_ LPCTSTR lpszWindow);

以记事本为例子

首先要知道记事本的窗口类名

打开记事本，打开VS2013，在工具里找到spy++

在工具条找到查找窗口，把查找程序工具拖到记事本窗口，得到了记事本窗口的类名"Notepad"

同理可以知道编辑框的类名是Edit

我们写个程序模拟在编辑框按下A健

HWND notepadWnd = FindWindow(_T("Notepad"), NULL); // 记事本窗口句柄if (notepadWnd == NULL){printf("没有找到记事本窗口\n");return 0;}HWND editWnd = FindWindowEx(notepadWnd, NULL, _T("Edit"), NULL); // 编辑框窗口句柄const BYTE vk = 'A'; // 虚拟键码//UINT scanCode = MapVirtualKey(vk, MAPVK_VK_TO_VSC); // 扫描码PostMessage(editWnd, WM_KEYDOWN, vk, 1 /*| scanCode << 16*/);Sleep(100);PostMessage(editWnd, WM_KEYUP, vk, 1 /*| scanCode << 16*/ | 1 << 30 | 1 << 31);

运行程序，看看记事本里是不是多了个a

再写个程序模拟点击鼠标右键

用到的新API


// 取坐标处窗口句柄HWND WINAPI WindowFromPoint(_In_ POINT Point);// 取鼠标坐标BOOL WINAPI GetCursorPos(_Out_ LPPOINT lpPoint);// 把屏幕坐标转为相对于窗口客户区的坐标BOOL ScreenToClient(_In_ HWND hWnd,LPPOINT lpPoint);

模拟鼠标右键点击的程序

Sleep(3000); // 等待3秒把鼠标移到指定窗口POINT pos; // 鼠标坐标GetCursorPos(&pos);HWND wnd = WindowFromPoint(pos); // 鼠标指向的窗口的句柄ScreenToClient(wnd, &pos); // 把pos转成相对于窗口客户区的坐标LPARAM lParam = MAKELPARAM(pos.x, pos.y);PostMessage(wnd, WM_RBUTTONDOWN, 0, lParam);Sleep(100);PostMessage(wnd, WM_RBUTTONUP, 0, lParam);

运行后把鼠标移到记事本，会弹出菜单

发送消息模拟输入的方法好处是就算窗口最小化了也可以模拟，但是缺点是不是所有程序都会处理窗口消息，比如大部分游戏是用DInput输入的

二 API模拟（参考一和二）

API模拟就是用Windows提供的API模拟输入，比如keybd_event、mouse_event、SendInput，但是微软建议用SendInput代替另外两个，那我就只讲SendInput怎么用了

用到的API

UINT WINAPI SendInput(_In_ UINT nInputs,_In_ LPINPUT pInputs,_In_ int cbSize);typedef struct tagINPUT {DWORD type;union {MOUSEINPUT    mi;KEYBDINPUT    ki;HARDWAREINPUT hi;};} INPUT, *PINPUT;

这个API可以模拟键盘按下、鼠标移动、鼠标点击等事件，参数是INPUT结构的数量、INPUT数组的指针、INPUT结构的大小

INPUT中type取值为INPUT_MOUSE、INPUT_KEYBOARD、INPUT_HARDWARE，分别表示使用mi、ki、hi结构

详细说明请看MSDN：
MOUSEINPUT
KEYBDINPUT

模拟鼠标移动到屏幕中间点击右键

INPUT input[3];ZeroMemory(&input, sizeof(input));// 鼠标移动到屏幕中间，也可以用SetCursorPos(x, y)input[0].type = INPUT_MOUSE;input[0].mi.dx = 65535 / 2; // 坐标取值范围是0-65535input[0].mi.dy = 65535 / 2;input[0].mi.dwFlags = MOUSEEVENTF_MOVE | MOUSEEVENTF_ABSOLUTE;// 点击鼠标右键input[1].type = INPUT_MOUSE;input[1].mi.dwFlags = MOUSEEVENTF_RIGHTDOWN;input[2].type = INPUT_MOUSE;input[2].mi.dwFlags = MOUSEEVENTF_RIGHTUP;SendInput(_countof(input), input, sizeof(INPUT));

模拟按下A键：

INPUT input[2];ZeroMemory(&input, sizeof(input));input[0].type = INPUT_KEYBOARD;input[0].ki.wVk = 'A';// 也可以不加这句但是对DInput输入的程序会没用input[0].ki.wScan = MapVirtualKey(input[0].ki.wVk, MAPVK_VK_TO_VSC);input[1].type = INPUT_KEYBOARD;input[1].ki.wVk = input[0].ki.wVk;input[1].ki.wScan = input[0].ki.wScan;input[1].ki.dwFlags = KEYEVENTF_KEYUP;SendInput(_countof(input), input, sizeof(INPUT));

来个高级点的例子：东方花映冢Z键连打

东方花映冢里想发轻弹幕就要不停按Z键，这样很费劲，所以我想实现按住C键就能自动发轻弹幕的功能（就像妖精大战争那样）

这个程序用到了MFC，看不懂的话建议学一下MFC编程

// 开启void CC2ZDlg::OnBnClickedButton1(){m_enableButton.EnableWindow(FALSE);m_disableButton.EnableWindow(TRUE);SetTimer(1, 200, timerProc); // 每0.2s检测C键是否按下，并模拟Z键}// 关闭void CC2ZDlg::OnBnClickedButton2(){m_enableButton.EnableWindow(TRUE);m_disableButton.EnableWindow(FALSE);KillTimer(1);}//定时模拟按下Zvoid CALLBACK CC2ZDlg::timerProc(HWND hWnd, UINT nMsg, UINT nTimerid, DWORD dwTime){if ((GetKeyState('C') & (1 << 15)) != 0) // C键按下{INPUT input;ZeroMemory(&input, sizeof(input));input.type = INPUT_KEYBOARD;input.ki.wVk = 'Z';input.ki.wScan = MapVirtualKey(input.ki.wVk, MAPVK_VK_TO_VSC);SendInput(1, &input, sizeof(INPUT)); // 按下Z键Sleep(100); // 可能东方是在处理逻辑时检测一下Z键是否按下才发弹幕，如果这时Z键刚好弹起就没有反应，所以要延迟一下input.ki.dwFlags = KEYEVENTF_KEYUP;SendInput(1, &input, sizeof(INPUT)); // 弹起Z键}}

完整源码

这样就可以模拟大部分游戏的输入了，但是有些游戏会有保护，这样就要用到驱动模拟

三驱动模拟

驱动模拟就是自己写驱动程序，在系统内核里面操作I/O端口，给连接键盘的集成电路（一般是8042芯片）发送指令，让它产生一个按下按键的信息，这样你的模拟输入对于所有程序来说就是从一个真实的设备发出的，而且可以绕过很多保护
（需要操作I/O端口的话可以学习一下WinIo库）
然而我并不会写这种驱动_(:з」∠)_，而且x64系统中加载驱动需要有可信任的数字签名，否则会比较麻烦，而且还要知道8042芯片相关的底层知识...
所以我找了个别人写的库实现驱动模拟
Interception官网
Interception API的Git库

它的驱动有数字签名而且在XP到win10的平台上都测试过了
它还可以拦截并修改输入（包括CTRL+ALT+DELETE），不过这里我只讲模拟输入所以自己研究吧...
（好像它的模拟输入也不是操作端口而是内核版的SendInput？）

安装方法：

（可以去我的网盘）下载Interception.zip，解压后运行install-interception.exe

环境搭建：如果目标系统是64位的要先在配置管理器里加入x64配置

在你的项目属性里找到VC++目录，包含目录加上Interception\library，库目录根据目标系统是64位还是32位加上library\x64或library\x86
找到链接器-输入，附加依赖项加上interception.lib
然后把library\x64或library\x86里的interception.dll放到你的程序同目录下
最后在你的源码里#include <interception.h>

模拟鼠标移动到屏幕中间点击右键：

InterceptionContext context = interception_create_context();InterceptionMouseStroke mouseStroke[3];ZeroMemory(mouseStroke, sizeof(mouseStroke));// 鼠标移动到屏幕中间mouseStroke[0].flags = INTERCEPTION_MOUSE_MOVE_ABSOLUTE;mouseStroke[0].x = 65535 / 2; // 坐标取值范围是0-65535mouseStroke[0].y = 65535 / 2;// 点击鼠标右键mouseStroke[1].state = INTERCEPTION_MOUSE_RIGHT_BUTTON_DOWN;mouseStroke[2].state = INTERCEPTION_MOUSE_RIGHT_BUTTON_UP;interception_send(context, INTERCEPTION_MOUSE(0), (InterceptionStroke*)mouseStroke, _countof(mouseStroke));interception_destroy_context(context);

模拟按下A键：

InterceptionContext context = interception_create_context();InterceptionKeyStroke keyStroke[2];ZeroMemory(keyStroke, sizeof(keyStroke));keyStroke[0].code = MapVirtualKey('A', MAPVK_VK_TO_VSC);keyStroke[0].state = INTERCEPTION_KEY_DOWN;keyStroke[1].code = keyStroke[0].code;keyStroke[1].state = INTERCEPTION_KEY_UP;interception_send(context, INTERCEPTION_KEYBOARD(0), (InterceptionStroke*)keyStroke, _countof(keyStroke));interception_destroy_context(context);

驱动模拟很强大，不过比较麻烦，一般也用不到_(:з」∠)_

参考：https://www.cnblogs.com/Jnshushi99/archive/2011/09/03/2164617.html