模拟按键 - keybd_event Send/PostMessage的一些思考

本文最后更新于：2022年3月23日下午

前情提要

在软件开发，特别是辅助软件开发过程中，经常需要用到键盘按键模拟来实现自动化

比如，使用虚拟键码VK_VOLUME_UP & VK_VOLUME_DOWN来实现音量调节

或者，使用VK_SNAPSHOT实现截屏

这是一种可以避开系统API复杂操作的，非常讨巧的捷径

常用函数

keybd_event

为了实现按键模拟，我们常用Windows API - keybd_event:

void keybd_event(
  [in] BYTE      bVk, //一个虚拟键码。代码必须是 1 到 254 范围内的值
  [in] BYTE      bScan, //密钥的硬件扫描码
  [in] DWORD     dwFlags, //控制功能操作的各个方面: KEYEVENTF_EXTENDEDKEY | KEYEVENTF_KEYUP
  [in] ULONG_PTR dwExtraInfo //与击键关联的附加值
);

一般情况下，我们只需要使用bVK & dwFlags参数即可（复杂情况，如游戏窗口，需要加上扫描码）

一个击键的过程分为两个步骤：按下 & 抬起

所以，如果我们要模拟键盘上A键的击键：

1 2	`keybd_event('A', 0, 0, 0); //第三个参数0代表KeyDown keybd_event('A', 0, KEYEVENTF_KEYUP, 0);`

或者是，回车键（ENTER）：

1 2	`keybd_event(VK_RETURN, 0, 0, 0); keybd_event(VK_RETURN, 0, KEYEVENTF_KEYUP, 0);`

知道了这点，那么模拟组合键也不在话下了，如Ctrl+Tab：

keybd_event(VK_CONTROL, 0, 0, 0);//按下Ctrl
keybd_event(VK_TAB, 0, 0, 0);//按下Tab
keybd_event(VK_TAB, 0, KEYEVENTF_KEYUP, 0);//抬起Tab
keybd_event(VK_CONTROL, 0, KEYEVENTF_KEYUP, 0);//抬起Ctrl

其他按键的宏定义可以参考：虚拟键代码（Virtual-Key Codes）

注：微软官方建议 - 此功能已被取代。请改用SendInput（其实差不多）

SendMessage/PostMessage

众所周知，Windows系统是基于消息的，而这两个函数都是向窗口发送消息

他们的区别在于：

SendMessage是同步函数，或者说阻塞函数，调用指定窗口的窗口过程，直到窗口过程处理完消息才返回
PostMessage是异步函数，在与创建指定窗口的线程关联的消息队列中发布一条消息，并在不等待线程处理消息的情况下返回。

也就是说，SendMessage返回的时候，消息肯定被对方处理完了

而PostMessage不管处理没处理，什么时候处理，直接扔过去就返回了

好处是，对方不回应的时候，自己不会卡死（挂起）

为什么要提这两个函数呢，因为Windows基于消息，所以按键也是消息(WM_KEYDOWN | WM_KEYUP)

那么只要向指定窗口发送消息就可以模拟按键了：

1
2
3

//模拟A键
SendMessage(hwnd, WM_KEYDOWN, 'A', 0);
SendMessage(hwnd, WM_KEYUP, 'A', 0);

比keybd_event多一个参数，这里的hwnd指的是窗口句柄，类似于窗口的ID

而PostMessage如果这么写的话，就会发现不对劲了，按键貌似被重复了两遍

查询资料 & 官方文档可知，我们忽略了最后一个参数：lParam

重复计数、扫描码、扩展键标志、上下文代码、前一个键状态标志和转换状态标志，如下所示

lParam

击键消息的lParam参数包含有关生成消息的击键的附加信息。该信息包括重复计数、扫描码、扩展键标志、上下文代码、前一个键状态标志和转换状态标志。下图显示了这些标志和值在lParam参数中的位置。

击键消息的 lparam 参数中的标志和值的位置

也就是在一个32位的参数中，表示了大量标志信息，这需要用到位运算

DWORD dwVKFkeyData;
WORD dwScanCode = MapVirtualKey('B', 0);//计算扫描码
dwVKFkeyData = 1; //00000...00001(b)
dwVKFkeyData |= dwScanCode << 16;
PostMessage(hwnd, WM_KEYDOWN, 'B', dwVKFkeyData);
dwVKFkeyData |= 3 << 30; //11(b) << 30
PostMessage(hwnd, WM_KEYUP, 'B', dwVKFkeyData);

这样才能完成一次PostMessage击键消息的正确发送

显然是SendMessage更方便，但要考虑到阻塞函数的成本

问题与思考

以上都是一些基础操作，没什么好说的，也都是大家公认的

但是呢，需求一旦复杂化，基本的信息就不够用了，问题就蜂拥而至了

差异

首先我们说一下，keybd_event 与 Send/PostMessage的区别吧

keybd_event是全局按键模拟，也就是像真实地按键一样，将消息发送给前台活动窗口，也就是焦点窗口，这是一大限制
Send/PostMessage可以自行指定发送的窗口对象，可以向无焦点的窗口发送按键信息，更灵活

如果世上真有这样完美的函数就好了，那另一方就会被抹杀

这两者同时存在是有原因的：

Send/PostMessage无法模拟组合键（ALT除外），这是一个很大的限制，因为消息只是状态的切换，不能维持按下，而程序通常是直接检测Ctrl Shift等修饰键的状态来决定组合键的
模拟按键时，SendMessage有时会失效（如QQ窗口），所以建议用PostMessage（原因不明）

组合键处理

那怎么办，要发送组合键怎么办

如果是活动窗口，那直接keybd_event模拟，没啥好说的

如果是非活动窗口怎么办

最粗暴，直接将其变为前台活动窗口，然后再模拟（设置前台窗口参见：AttachThreadInput & SetForegroundWindow）
↑但这是个悖论，这样就不是非活动窗口了
或者用keybd_event模拟修饰键（如Ctrl） + Send/PostMessage模拟其他按键（如A），但问题在于无法很好地配合消息顺序，因为keybd_event不会等待消息处理
解决办法：在keybd_event之后延时一段时间，再进行SendMessage，可实现对非活动窗口的组合键控制