使用Python修改windows键位

本文参考了《键盘键位修改及管理（Windows篇）》一文。但原文中代码有几处错误，因此有所修改。

在Windows注册表中有个”Scancode Map”(即扫描码映射)的键，我们可以通过修改这个键的值来实现键位映射的更改。

“Scancode Map”的值的格式是”hex:00,00,00,00,00,00,00,00,xx,00,00,00,[yy,yy,yy,yy,…,yy,yy,yy,yy,]00,00,00,00”

前8个16进制的值（即前8组00）表示版本号和头部字节，后4个16进制的值（即最后的4组00）表示结束标志，中间xx表示映射数目，最小值为01（考虑到结束标志的4组00）,中括号内为可写项，也是我们修改键位比较关键的部分，每四个代表一组映射。

在我们键盘上每一个按键都有其十六进制扫描码，例如A的扫描码为”1e”,其十六进制扫描码修正形式（为了表示方便就这么说吧）就是”001e”,B的扫描码为”0030”。具体其他按键扫描码在源码中贴有。

既然我们知道键盘上每一个键都具有其对应的扫描码，那么我们假设需要A和B键互换，应该怎么做呢？这个时候就需要我们向中括号中添加我们需要的值，”30,00,1e,00,”就可以实现将B键的功能映射到物理键盘A上（通俗点说就是敲击键盘上的A键会打出B字符，同时要注意值的顺序）。你以为这样就完了吗？不然。”30,00,1e,00,”只能将B键功能映射在物理键盘A键位上，而物理键位B键并未被映射成A！这很危险，相当于键盘上没有一个按键能实现A的功能，所以我们还得添加一项”1e,00,30,00,”。最后我们的”Scancode Map”的完整值就为”hex:00,00,00,00,00,00,00,00,03,00,00,00,30,00,1e,00,1e,00,30,00,00,00,00,00”。就这一串值就可完全调换A，B键的功能。

每次手动修改注册表太麻烦，因此考虑写一个python的脚本key_map.py。但是python无法直接修改注册表，我们的python代码负责根据一个配置文件生成一个.bat的文件。之后以管理员身份运行.bat文件即可。为了方便恢复，还顺便生成了一个用于复原的.bat文件。

配置文件的格式如下。

Caps Lock: Left Ctrl;
Left Ctrl: Caps Lock;

配置文件可以任意命名，假设命名为key.txt，该配置文件首行含义为将物理键Caps Lock映射为Left Ctrl，第二行相反。之后只要在命令行中执行python key_map.py key.txt，就可以生成相应.bat文件。然后以管理员身份运行.bat文件后重启即可生效。

import sys
import os

save_format = "bat"

class CountError(Exception):    #文本文件格式错误异常
    pass

class FileFormatError(Exception):    #save_format值异常
    pass


if save_format not in ["bat","reg"]:
    raise FileFormatError("The variable 'save_format'`s value must be 'bat' or 'reg'.")


if __name__ == "__main__":

    if not os.path.isdir("layout_"+save_format):
        os.mkdir("layout_"+save_format)

    if len(sys.argv) == 1:
            with open("layout_bat/recover.bat",'w') as f:
                f.write('@echo off\nreg delete "hklm\\system\\currentcontrolset\\control\\keyboard layout" /v "ScanCode Map" /f\necho "键位已恢复，重启系统后生效"\npause')
            input("恢复文件recover.bat已生成至layout_bat文件夹下，以管理员身份右键执行该文件后重启系统生效。\n按回车键退出程序...")


    elif len(sys.argv) == 2:
        scan_code_dict = {
            "00 00":"None",
            "01 00":"Esc",    #即Esc键的扫描码是"0001"
            "02 00":"1",
            "03 00":"2",
            "04 00":"3",
            "05 00":"4",
            "06 00":"5",
            "07 00":"6",
            "08 00":"7",
            "09 00":"8",
            "0a 00":"9",
            "0b 00":"0",
            "0c 00":"-",
            "0d 00":"+",
            "0e 00":"Backspace",
            "0f 00":"Tab",
            "10 00":"Q",
            "11 00":"W",
            "12 00":"E",
            "13 00":"R",
            "14 00":"T",
            "15 00":"Y",
            "16 00":"U",
            "17 00":"I",
            "18 00":"O",
            "19 00":"P",
            "1a 00":"[",
            "1b 00":"]",
            "1c 00":"Enter",
            "1d 00":"Left Ctrl",
            "1e 00":"A",
            "1f 00":"S",
            "20 00":"D",
            "21 00":"F",
            "22 00":"G",
            "23 00":"H",
            "24 00":"J",
            "25 00":"K",
            "26 00":"L",
            "27 00":";",
            "28 00":"'",
            "29 00":"`",
            "2a 00":"Left Shift",
            "2b 00":"\\",
            "2c 00":"Z",
            "2d 00":"X",
            "2e 00":"C",
            "2f 00":"V",
            "30 00":"B",
            "31 00":"N",
            "32 00":"M",
            "33 00":",",
            "34 00":".",
            "35 00":"/",
            "36 00":"Right Shift",
            "37 00":"n*",
            "38 00":"Left Alt",
            "39 00":"Space",
            "3a 00":"Caps Lock",
            "3b 00":"F1",
            "3c 00":"F2",
            "3d 00":"F3",
            "3e 00":"F4",
            "3f 00":"F5",
            "40 00":"F6",
            "41 00":"F7",
            "42 00":"F8",
            "43 00":"F9",
            "44 00":"F10",
            "45 00":"Num Lock",
            "46 00":"Scroll Lock",
            "47 00":"n7",
            "48 00":"n8",
            "49 00":"n9",
            "4a 00":"n-",
            "4b 00":"n4",
            "4c 00":"n5",
            "4d 00":"n6",
            "4e 00":"n+",
            "4f 00":"n1",
            "50 00":"n2",
            "51 00":"n3",
            "52 00":"n0",
            "53 00":"n.",
            "57 00":"F11",
            "58 00":"F12",


            "1c e0":"nEnter",
            "1d e0":"Right Ctrl",
            "37 e0":"PrtSc",
            "38 e0":"Right Alt",
            "47 e0":"Home",
            "48 e0":"Up",
            "49 e0":"Page Up",
            "4b e0":"Left",
            "4d e0":"Right",
            "4f e0":"End",
            "50 e0":"Down",
            "51 e0":"Page Down",
            "52 e0":"Insert",
            "53 e0":"Delete",
            "5b e0":"Left Windows",
            "5c e0":"Right Windows",
            }

        fun_key_dict = dict((m.upper(),n) for n,m in scan_code_dict.items())    #键值互换,键值全大写
        content = '00 00 00 00 00 00 00 00'

        #用于暂时保存映射前后的键位，判断这次键位修改是否有风险
        before_map_set = set()
        after_map_set = set()

        with open(sys.argv[1]) as f:
            p = f.read().strip().split(';')
            p.remove('')
            content += ' {:0>2x} 00 00 00'.format(len(p)+1)
            try:
                for i in p:
                    if len(i.strip().split(':')) == 2:
                        before_map_set.add(i.split(':')[0].strip().upper())
                        after_map_set.add(i.split(':')[1].strip().upper())
                        content += ' '+fun_key_dict[i.split(':')[1].strip().upper()]+' '+fun_key_dict[i.split(':')[0].strip().upper()]
                    else:
                        raise CountError
                content += ' 00 00 00 00'
            except KeyError:
                print("文件中键名称有误")

            except CountError:
                print("文件中未按格式书写")
            else:
                if before_map_set != after_map_set:
                    run = input("此次键位替换存在风险，{}键功能将在键盘上无对应按键，是否继续？(输入y继续，否则退出程序)".format(str(before_map_set-after_map_set)[1:-1]))
                    if run != 'y':
                        sys.exit()

            content = content.replace(' ','')
            print(content)
            with open("layout_bat/"+'.'.join(sys.argv[1].split('\\')[-1].split('.')[:-1])+'.bat','w') as g: 
                g.write('@echo off\nreg add "hklm\\system\\currentcontrolset\\control\\keyboard layout" /v "ScanCode Map" /t REG_BINARY /d "{}" /f\necho "键位已完成修改，重启系统后生效"\npause'.format(content))
                input("...\n{}文件已生成至layout_bat目录下，右键以管理员身份执行该文件后重启系统生效。\n按回车键退出程序...".format('.'.join(sys.argv[1].split('\\')[-1].split('.')[:-1])+'.'+save_format))

    else:
        input("传入参数错误，按回车键退出程序...")