C#.NET Winform 注冊使用全域快捷鍵詳解
借助于全域快捷鍵，用戶可以在任何地方操控程式，觸發對應的功能，但 WinForms 框架并沒有提供全域快捷鍵的功能，想要實作全域快捷鍵需要跟 Windows API 打交道，本文就交你如何使用 Windows API 使用全域快捷鍵，
了解訊息回圈機制
訊息機制簡要介紹
一個表單到底是如何作業的呢？它是如何回應用戶的操作的呢？不妨先讓我們搞明白一個程式的運行機制吧，
在 Windows 上面，一個桌面應用程式是通過訊息機制驅動的，訊息（Message）攜帶著對應表單發生了什么的資訊，如，用戶按下了按鍵、滑鼠移動或者點擊等等，
那么作業流程是怎樣的呢？
首先，用戶做出了一些操作或者一些其他的事情發生了，系統就會創建一條訊息出來，接著，把訊息投送到當前對應的表單的執行緒訊息佇列，等待應用程式處理訊息，訊息會攜帶一個表單的句柄、一個訊息號、以及一些額外資訊，這些資訊可以告訴應用程式，到底發生了什么事情，
應用程式完成初始化之后，就開始建立訊息處理機制，通過不斷回圈從訊息佇列獲取訊息，對于那些有對應目標表單的訊息，將訊息轉發到對應表單的表單處理函式，
表單處理函式負責處理訊息，
在 Win Forms 中，訊息的派發機制
在 Ｗｉｎ Forms 中， Application.Run 方法就實作了訊息處理機制，我們看一下 Program.cs 中的以下代碼，這段代碼就是創建一個表單，接著，把表單傳入 Application.Run 方法，而 Application.Run 方法，首先顯示這個表單，接著就開始回圈從訊息佇列獲取訊息并派發訊息了，
[STAThread]
static void Main()
{
Application.EnableVisualStyles();
Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
Application.Run(new CRForm());
}
Application.Run 方法的描述如下：
在當前執行緒上開始運行標準應用程式訊息回圈，并使指定表單可見，
那么，能不能直觀的看到有哪些訊息放到了咱們的訊息佇列里面呢？通過查看 Application 類的檔案，我們找到了如下方法：
public static void AddMessageFilter (System.Windows.Forms.IMessageFilter value);
添加訊息篩選器以便在向目標傳送 Windows 訊息時監視這些訊息，
很顯然，想要查看到訊息需要我們實作一個 IMessageFilter 介面的類，我們來撰寫一個這樣的類：如下：
internal class MyMessageFilter : IMessageFilter
{
public bool PreFilterMessage(ref Message m)
{
Console.WriteLine("MyMessageFilter: {0}", m.ToString());
return false;
}
}
代碼非常的易懂，不過值得說到的是，回傳 false 的含義是允許這條訊息繼續向下傳遞，如果回傳 true，則該條訊息就不會往下繼續傳遞，
下面，我們把這個訊息處理器注冊到 Application 中去，
Main 方法下撰寫如下的代碼：
Application.AddMessageFilter(new MyMessageFilter());
Application.Run(new CRForm());
第一行就是我們新增加的代碼，接著為了能出現控制臺視窗，我們應該把程式的目標平臺選為 Windows 控制臺程式，最后開始執行應用程式，應該就可以在控制臺中看到有資訊輸出了，
表單的訊息處理函式探秘
通過 Application 建立的訊息派發機制，訊息會被發送到下一站，也就是表單的訊息處理函式，在 Win Forms 中，我們可以通過重寫訊息的處理函式，來窺探這些訊息內容，請看如下代碼：
internal class CRForm : Form
{
protected override void WndProc(ref Message m)
{
Console.WriteLine("CRForm WndProc: {0}", m.ToString());
base.WndProc(ref m);
}
}
訊息機制小結
通過以上代碼，你應該對訊息機制有了一個直觀的描述，那么，下面會說到我們的今天的主角——熱鍵，由于熱鍵被觸發的時候，也是通過訊息機制告知應用程式的，因此我們當然要會處理熱鍵訊息啦，相信你現在已經可以寫出對應的代碼了，
匯入相關 API
注冊全域熱鍵和撤銷全域熱鍵的 API 檔案如下,共你去查閱，
RegisterHotKey
https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winuser/nf-winuser-registerhotkey
UnregisterHotKey
https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winuser/nf-winuser-unregisterhotkey
為了能把這兩個函式引入我們的程式，我們需要定義一個列舉類，如下：
/// <summary>
/// 為熱鍵提供修飾鍵選項的列舉，
/// </summary>
[Flags]
public enum KeyModifiers
{
/// <summary>
/// 沒有修飾鍵，
/// </summary>
None = 0X00,
/// <summary>
/// ALT 鍵，
/// </summary>
Alt = 0X01,
/// <summary>
/// CTRL 鍵，
/// </summary>
Control = 0X02,
/// <summary>
/// SHIFT 鍵，
/// </summary>
Shift = 0X04,
/// <summary>
/// Windows 徽標鍵，
/// </summary>
Windows = 0X08,
/// <summary>
/// 熱鍵按下時禁止重復發出訊息，
/// </summary>
NoRepeat = 0X4000
}
接著我們引入兩個API 函式和一個常量，如下：
/// <summary>
/// 匯入和定義 Windows SDK 中關于全域熱鍵函式及常量的靜態類，
/// </summary>
internal static class NativeMethods
{
/// <summary>
/// 定義使用 <see cref="RegisterHotKey(IntPtr, int, KeyModifiers, VirtualKeys)"/> 注冊的熱鍵觸發的訊息的訊息號，
/// </summary>
public const int WM_HOTKEY = 0X0312;
/// <summary>
/// 注冊系統全域熱鍵，
/// </summary>
/// <param name="hWnd">關聯的視窗句柄，如果此值為零，則與當前縣城關聯， WM_HOTKEY 訊息會放到當前縣城的訊息佇列，</param>
/// <param name="id">用來標識熱鍵的識別符號，</param>
/// <param name="fsModifiers">修飾鍵和選項的值，</param>
/// <param name="vk">虛擬鍵代碼，</param>
/// <returns>成功回傳 true， 失敗回傳 false，如需錯誤資訊可呼叫 <see cref="Marshal.GetLastWin32Error"/> 方法，</returns>
/// <seealso cref="UnregisterHotKey(IntPtr, int)"/>
/// <remarks>
/// 當鍵被按下時，系統會尋找匹配的已注冊的全域熱鍵，如果該全域熱鍵與一個表單關聯，則 <see cref="WM_HOTKEY"/> 訊息會放到該表單的訊息佇列，若未與一個表單關聯，則將 <see cref="WM_HOTKEY"/> 訊息發送到對應的執行緒訊息佇列，
/// 該函式無法將全域熱鍵與另一個執行緒創建的表單關聯，
/// 如果將要注冊的全域熱鍵已被注冊，呼叫該函式將失敗，
/// 如果已注冊的全域熱鍵具有與將要注冊的全域熱鍵相同的表單句柄 （hWnd） 和識別符號 （id）， 則新注冊的全域熱鍵與舊全域熱鍵一起維護， 如果就全域熱鍵需要被新全域熱鍵替換，應該先顯示地呼叫 <see cref="UnregisterHotKey(IntPtr, int)"/> 函式以撤銷注冊的全域熱鍵， 接著呼叫該函式注冊新的全域熱鍵，
/// 在 Windows Server 2003 上： 新全域熱鍵與以注冊的全域熱鍵具有相同的表單句柄 （hWnd） 和識別符號 （id） 時， 舊全域熱鍵將被新的全域熱鍵替換，
/// F12 應當保留給除錯器使用，
/// 應用程式必須指定 0x0000 到 0xBFFF之間的值， 共享類別庫必須指定 0xC000 到 0xFFFF 之間的值給 id 引數，
/// </remarks>
[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
public static extern bool RegisterHotKey(IntPtr hWnd, int id, KeyModifiers fsModifiers, Keys vk);
/// <summary>
/// 撤銷已經注冊的系統全域熱鍵，
/// </summary>
/// <param name="hWnd">關聯的視窗句柄，如果沒有與任何視窗關聯，則必須為零，</param>
/// <param name="id">需要撤銷的熱鍵的識別符號，</param>
/// <returns>成功回傳 true， 失敗回傳 false，如需錯誤資訊可呼叫 <see cref="Marshal.GetLastWin32Error"/>方法，</returns>
/// <seealso cref="RegisterHotKey(IntPtr, int, KeyModifiers, VirtualKeys)"/>
[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
public static extern bool UnregisterHotKey(IntPtr hWnd, int id);
}
以上，我們就準備好了相關的型別和平臺呼叫的定義代碼，
使用熱鍵的流程
使用熱鍵的流程如下：
在必要的時候注冊需要的熱鍵，
在必要的時候釋放注冊的熱鍵，
處理好熱鍵訊息，
關聯到表單的熱鍵實體
注冊熱鍵
下面我們通過注冊一個 Ctrl + Shift + H 這一熱鍵，演示關聯到表單的熱鍵的作業流程，首先，區分不同熱鍵的方法是指定不同的 id 識別符號，我們首先定義一個常量，規定我們這個熱鍵的識別符號：
/// <summary>
/// 定義用于改變表單顯示狀態熱鍵的識別符號，
/// </summary>
const int ChangeVisibleHotKeyId = 1;
接著我們在表單的 Load 事件下撰寫如下代碼，注冊我們需要的熱鍵，
private void CRForm_Load(object sender, EventArgs e)
{
NativeMethods.RegisterHotKey(this.Handle, ChangeVisibleHotKeyId, KeyModifiers.Control | KeyModifiers.Shift, Keys.H);
}
處理熱鍵
為了使該熱鍵能實作對應的功能，我們應該重寫表單的處理函式，并且，把 WM_HOTKEY 訊息拿出來，并且派遣到另外一個方法實作具體的功能，代碼如下：
protected override void WndProc(ref Message m)
{
Console.WriteLine("CRForm WndProc: {0}", m.ToString());
// 根據訊息 id 處理訊息，
switch (m.Msg)
{
case NativeMethods.WM_HOTKEY:
// 我們把熱鍵的 id 取出來，呼叫處理熱鍵的方法，
this.ProcessHotKeyMessage(m.WParam.ToInt32());
break;
default:
base.WndProc(ref m);
break;
}
}
/// <summary>
/// 處理熱鍵訊息，我們在這里實作熱鍵對應的功能，
/// </summary>
/// <param name="hotKeyId">熱鍵的識別符號，</param>
private void ProcessHotKeyMessage(int hotKeyId)
{
// 根據不同的id 區分不同的熱鍵，
switch (hotKeyId)
{
case ChangeVisibleHotKeyId:
this.Visible = !this.Visible;
break;
}
}
撤銷熱鍵
最后，我們在表單銷毀時撤銷我們注冊的熱鍵，代碼如下：
private void CRForm_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e)
{
NativeMethods.UnregisterHotKey(this.Handle, ChangeVisibleHotKeyId);
}
以上,就完成了我們的熱鍵注冊作業了，可以執行程式試一下是否能正常作業，
更進一步
本文只是展示了關聯到表單的熱鍵的處理流程，還有一種情況是這樣的，我們的程式并不需要表單，那么顯然就不需要創建出來一個表單，那么應該如何處理這個熱鍵呢？沒錯，你可以在 MessageＦｉｌｔｅｒ 中對熱鍵訊息進行處理，
完整代碼
以下是本程式的完整代碼：
using System;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Windows.Forms;
namespace HotKeyApp
{
internal class Program
{
[STAThread]
static void Main()
{
Application.EnableVisualStyles();
Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
Application.AddMessageFilter(new MyMessageFilter());
Application.Run(new CRForm());
}
}
internal class CRForm : Form
{
/// <summary>
/// 定義用于改變表單顯示狀態熱鍵的識別符號，
/// </summary>
const int ChangeVisibleHotKeyId = 1;
public CRForm()
{
this.Load += CRForm_Load;
this.FormClosed += CRForm_FormClosed;
}
private void CRForm_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e)
{
NativeMethods.UnregisterHotKey(this.Handle, ChangeVisibleHotKeyId);
}
private void CRForm_Load(object sender, EventArgs e)
{
NativeMethods.RegisterHotKey(this.Handle, ChangeVisibleHotKeyId, KeyModifiers.Control | KeyModifiers.Shift, Keys.H);
}
protected override void WndProc(ref Message m)
{
Console.WriteLine("CRForm WndProc: {0}", m.ToString());
// 根據訊息 id 處理訊息，
switch (m.Msg)
{
case NativeMethods.WM_HOTKEY:
// 我們把熱鍵的 id 取出來，呼叫處理熱鍵的方法，
this.ProcessHotKeyMessage(m.WParam.ToInt32());
break;
default:
base.WndProc(ref m);
break;
}
}
/// <summary>
/// 處理熱鍵訊息，我們在這里實作熱鍵對應的功能，
/// </summary>
/// <param name="hotKeyId">熱鍵的識別符號，</param>
private void ProcessHotKeyMessage(int hotKeyId)
{
// 根據不同的id 區分不同的熱鍵，
switch (hotKeyId)
{
case ChangeVisibleHotKeyId:
this.Visible = !this.Visible;
break;
}
}
}
internal class MyMessageFilter : IMessageFilter
{
public bool PreFilterMessage(ref Message m)
{
Console.WriteLine("MyMessageFilter: {0}", m.ToString());
return false;
}
}
/// <summary>
/// 為熱鍵提供修飾鍵選項的列舉，
/// </summary>
[Flags]
public enum KeyModifiers
{
/// <summary>
/// 沒有修飾鍵，
/// </summary>
None = 0X00,
/// <summary>
/// ALT 鍵，
/// </summary>
Alt = 0X01,
/// <summary>
/// CTRL 鍵，
/// </summary>
Control = 0X02,
/// <summary>
/// SHIFT 鍵，
/// </summary>
Shift = 0X04,
/// <summary>
/// Windows 徽標鍵，
/// </summary>
Windows = 0X08,
/// <summary>
/// 熱鍵按下時禁止重復發出訊息，
/// </summary>
NoRepeat = 0X4000
}
/// <summary>
/// 匯入和定義 Windows SDK 中關于全域熱鍵函式及常量的靜態類，
/// </summary>
internal static class NativeMethods
{
/// <summary>
/// 定義使用 <see cref="RegisterHotKey(IntPtr, int, KeyModifiers, VirtualKeys)"/> 注冊的熱鍵觸發的訊息的訊息號，
/// </summary>
public const int WM_HOTKEY = 0X0312;
/// <summary>
/// 注冊系統全域熱鍵，
/// </summary>
/// <param name="hWnd">關聯的視窗句柄，如果此值為零，則與當前縣城關聯， WM_HOTKEY 訊息會放到當前縣城的訊息佇列，</param>
/// <param name="id">用來標識熱鍵的識別符號，</param>
/// <param name="fsModifiers">修飾鍵和選項的值，</param>
/// <param name="vk">虛擬鍵代碼，</param>
/// <returns>成功回傳 true， 失敗回傳 false，如需錯誤資訊可呼叫 <see cref="Marshal.GetLastWin32Error"/> 方法，</returns>
/// <seealso cref="UnregisterHotKey(IntPtr, int)"/>
/// <remarks>
/// 當鍵被按下時，系統會尋找匹配的已注冊的全域熱鍵，如果該全域熱鍵與一個表單關聯，則 <see cref="WM_HOTKEY"/> 訊息會放到該表單的訊息佇列，若未與一個表單關聯，則將 <see cref="WM_HOTKEY"/> 訊息發送到對應的執行緒訊息佇列，
/// 該函式無法將全域熱鍵與另一個執行緒創建的表單關聯，
/// 如果將要注冊的全域熱鍵已被注冊，呼叫該函式將失敗，
/// 如果已注冊的全域熱鍵具有與將要注冊的全域熱鍵相同的表單句柄 （hWnd） 和識別符號 （id）， 則新注冊的全域熱鍵與舊全域熱鍵一起維護， 如果就全域熱鍵需要被新全域熱鍵替換，應該先顯示地呼叫 <see cref="UnregisterHotKey(IntPtr, int)"/> 函式以撤銷注冊的全域熱鍵， 接著呼叫該函式注冊新的全域熱鍵，
/// 在 Windows Server 2003 上： 新全域熱鍵與以注冊的全域熱鍵具有相同的表單句柄 （hWnd） 和識別符號 （id） 時， 舊全域熱鍵將被新的全域熱鍵替換，
/// F12 應當保留給除錯器使用，
/// 應用程式必須指定 0x0000 到 0xBFFF之間的值， 共享類別庫必須指定 0xC000 到 0xFFFF 之間的值給 id 引數，
/// </remarks>
[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
public static extern bool RegisterHotKey(IntPtr hWnd, int id, KeyModifiers fsModifiers, Keys vk);
/// <summary>
/// 撤銷已經注冊的系統全域熱鍵，
/// </summary>
/// <param name="hWnd">關聯的視窗句柄，如果沒有與任何視窗關聯，則必須為零，</param>
/// <param name="id">需要撤銷的熱鍵的識別符號，</param>
/// <returns>成功回傳 true， 失敗回傳 false，如需錯誤資訊可呼叫 <see cref="Marshal.GetLastWin32Error"/>方法，</returns>
/// <seealso cref="RegisterHotKey(IntPtr, int, KeyModifiers, VirtualKeys)"/>
[DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Auto, SetLastError = true)]
public static extern bool UnregisterHotKey(IntPtr hWnd, int id);
}
}
最后
最后，希望本文對于你有些許幫助，
參考資料
視窗訊息 (入門與 Win32 和 c + + 一起) - Win32 apps | Microsoft Docs
https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/learnwin32/window-messages
RegisterHotKey function (winuser.h) - Win32 apps | Microsoft Docs
https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winuser/nf-winuser-registerhotkey
UnregisterHotKey function (winuser.h) - Win32 apps | Microsoft Docs
https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winuser/nf-winuser-unregisterhotkey
WM_HOTKEY 訊息 (Winuser.h) - Win32 apps | Microsoft Docs
https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/inputdev/wm-hotkey
Application 類 (System.Windows.Forms) | Microsoft Docs
https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.windows.forms.application?view=netframework-4.8
[本文作者:張賜榮]
知乎: @張賜榮
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標籤：.NET技术