Global Key Capture - capture key presses globally(按键)

本文介绍了一种在后台运行的应用程序中实现全局按键捕获的技术。通过创建一个不可见窗口并利用窗口服务器来传递所有左键按下事件到程序中,即使应用程序不在屏幕上也能捕获按键。

You can capture key presses globally, when your application is not on screen or even from the invisible exe silently running in the background.

This demo is an ExeDll program that creates an invisible window and makes the Window server pass all the Left key presses to the program. You can run it on the emulator with the help of ExeLauncher


void CGlobalCapturer::StartCapturingL()
{
// Connect to the window server
User::LeaveIfError( iWsSession.Connect() );
// Create an invisible window group. Well, we'll make it invisible later
iWindowGroup = new (ELeave) RWindowGroup ( iWsSession );
// @see RBlankWindow::Construct
iWindowGroup->Construct( (TUint32)iWindowGroup, EFalse );
 

// Capture a key
User::LeaveIfError( iCaptureHandle = iWindowGroup->CaptureKey(
KKeyCode , 0, 0 ) );
// Send created window to the background and hide it from the
// application switcher
iWindowGroup->SetOrdinalPosition(-1);
iWindowGroup->EnableReceiptOfFocus( EFalse );
iWindowGroupName = CApaWindowGroupName::NewL( iWsSession );
iWindowGroupName->SetHidden(ETrue);
iWindowGroupName->SetWindowGroupName( *iWindowGroup );

// Tell window server, that we are ready to receive events
iWsSession.EventReady( &this->iStatus );
CActiveScheduler::Add( this );
SetActive();
}

// Key press happened
void CGlobalCapturer::RunL()
{
if( iStatus == KErrNone )
{
// EEventKey received
console->Write( _L( "Captured key press/n" ) );
TWsEvent we;
iWsSession.GetEvent( we );

if( we.Key()->iCode == KKeyCode )
{
console->Printf( _L( "Captured correct key press for the %i /
time/n" ), ++iCaptureCounter );
}
else
{
// This should never happen, but just to demonstrate how
// it is possible to forward events to the default destination
TInt foregroundAppId = iWsSession.GetFocusWindowGroup();
iWsSession.SendEventToWindowGroup( foregroundAppId, we );
} // if iCode
if( iCaptureCounter == KNumberOfPressesToCapture )
{
// exit MainL() inner loop
CActiveScheduler::Stop();
}
else
{
iWsSession.EventReady( &iStatus );
SetActive();
} // if captured enough times
} // if iStatus
else
{
// Framework notified of some error
/** @todo Handle error if required */
}
}

 

<think>我们正在讨论的是Windows环境下模拟按键key_press()函数。注意,在Python中并没有一个内置的名为`key_press()`的函数,因此我们需要根据上下文来推断用户可能指的是什么。 根据用户提供的引用[1]:“press_key()后一定要release,否则就是长按不放了。不过,press_keys()的源码里面自带了release,应该不用再释放”,这里提到的press_key()和press_keys()可能是某些库中的函数。 常见的库中,如`pyautogui`有`keyDown()`和`keyUp()`,以及`press()`函数(它实际上是一次按下和释放)。而`pynput`库中也有类似的方法。 因此,我们假设用户所说的`key_press()`函数可能是指: 1. 某个自定义的函数(如引用[1]中提到的press_key) 2. 第三方库(如pyautogui)中的press函数 由于用户没有明确指明是哪个库,我们将分别解释两种常见库中的按键模拟函数:`pyautogui.press()`和`pynput.keyboard.Controller.press()`,并解释其参数和使用方法。 另外,引用[2]和[3]似乎与硬件或Linux终端输入有关,与Windows按键模拟关系不大,因此我们主要参考引用[1]的内容。 下面,我们将分别介绍这两种库中的按键模拟函数: ### 1. 使用`pyautogui.press()`函数 `pyautogui.press()`函数用于模拟按下并释放一个按键。它实际上是调用了`keyDown()`和`keyUp()`,所以不需要手动释放。 **函数原型**: ```python pyautogui.press(keys, presses=1, interval=0.0) ``` **参数说明**: - `keys`:要按下的键,可以是字符串(如'a'、'enter')或键名的列表(如果同时按下多个键,则用列表表示,但注意:它实际上是按顺序按下每个键,而不是同时按下多个键。要同时按下多个键,应使用`hotkey()`函数)。 - `presses`(可选):按键次数,默认为1次。 - `interval`(可选):每次按键之间的间隔时间(秒),默认为0,表示立即执行。 **使用示例**: ```python import pyautogui # 单次按下回车键 pyautogui.press('enter') # 按下a键3次,每次间隔0.25秒 pyautogui.press('a', presses=3, interval=0.25) # 按下多个键(注意:这是依次按下,不是同时) pyautogui.press(['left', 'right', 'up', 'down']) ``` **注意**:对于组合键(如Ctrl+C),应使用`pyautogui.hotkey('ctrl', 'c')`,或者使用`keyDown`和`keyUp`。 ### 2. 使用`pynput.keyboard.Controller.press()`和`release()` 在`pynput`库中,我们可以使用`Controller`对象来模拟按键。`press()`方法模拟按下某个键,`release()`方法模拟释放某个键。注意:按下后必须释放,否则就是长按状态。 **函数原型**: ```python from pynput.keyboard import Controller, Key keyboard = Controller() # 按下键 keyboard.press(key) # 释放键 keyboard.release(key) ``` **参数说明**: - `key`:可以是字符(如'a')或`Key`类的特殊键(如`Key.ctrl`、`Key.enter`等)。 **使用示例**: ```python from pynput.keyboard import Controller, Key keyboard = Controller() # 按下并释放a键(相当于按一次a) keyboard.press('a') keyboard.release('a') # 按下Ctrl+C组合键 keyboard.press(Key.ctrl) keyboard.press('c') keyboard.release('c') keyboard.release(Key.ctrl) # 使用with语句确保释放(推荐) with keyboard.pressed(Key.ctrl): keyboard.press('c') keyboard.release('c') # 这里也可以只写press,因为with退出时会自动释放ctrl,但c键需要释放 ``` ### 3. 自定义`key_press()`函数(基于Windows API) 如果用户希望直接使用Windows API,我们可以参考引用[1]中的方法自定义一个`key_press()`函数,它包含按下和释放两个动作。 ```python import ctypes import time # 定义虚拟键码(部分) VK_CODE = { 'a': 0x41, 'b': 0x42, 'c': 0x43, # ... 其他键 'enter': 0x0D, 'ctrl': 0x11, 'shift': 0x10, 'win': 0x5B, } def key_press(key, duration=0.1): """模拟按下并释放一个键 :param key: 键名,字符串形式,如'a'、'enter' :param duration: 按下到释放的时间间隔(秒),默认为0.1秒 """ key = key.lower() if key not in VK_CODE: raise ValueError(f"Unsupported key: {key}") key_code = VK_CODE[key] # 按下键 ctypes.windll.user32.keybd_event(key_code, 0, 0, 0) # 等待一段时间 time.sleep(duration) # 释放键 ctypes.windll.user32.keybd_event(key_code, 0, 2, 0) # 示例:按下并释放'a'键 key_press('a') # 示例:按下并释放回车键 key_press('enter') ``` **注意**:这种方法需要自己维护虚拟键码表,并且对于组合键需要分别调用。 ### 总结 - 在Python中模拟按键,推荐使用第三方库`pyautogui`或`pynput`。 - `pyautogui.press()`函数集成了按下和释放,使用简单。 - `pynput`提供了更底层的控制,可以分别控制按下和释放。 - 如果需要直接调用Windows API,可以使用`keybd_event`或`SendInput`。 根据用户的需求,我们可以选择最适合的方法。如果用户需要详细的参数说明和示例,我们已经在上文中给出。 §§相关问题§§ 1. 如何模拟组合键(如Ctrl+Alt+Delete)? 2. 模拟按键时如何确保目标窗口接收到按键事件? 3. 如何模拟非字母键(如F1、方向键)?</think>### `key_press()` 函数详解 `key_press()` 是用于模拟键盘按键操作的函数,常见于自动化脚本和硬件控制场景。根据引用内容[^1][^2],我将从参数说明、实现原理和使用示例三方面详细解析。 --- ### 一、参数说明 函数原型参考引用[^2]: ```c struct single_key_param *key_init_single( uint8 gpio_id, // GPIO引脚编号 uint32 gpio_name, // GPIO名称标识 uint8 gpio_func, // GPIO功能配置 key_function long_press, // 长按回调函数 key_function short_press // 短按回调函数 ); ``` #### 核心参数: 1. **gpio_id** (uint8) - 物理按键对应的GPIO引脚编号 - 示例:`GPIO_NUM_0` 表示ESP32的GPIO0引脚 2. **gpio_name** (uint32) - GPIO的标识名称(自定义) - 示例:`KEY_A` 表示字母A键 3. **gpio_func** (uint8) - GPIO功能配置标志位 - 常用值: - `GPIO_INTR_POSEDGE` 上升沿触发 - `GPIO_INTR_NEGEDGE` 下降沿触发 - `GPIO_INTR_ANYEDGE` 双边沿触发 4. **long_press** (key_function) - 长按事件回调函数指针 - 函数原型:`void (*key_function)(void)` 5. **short_press** (key_function) - 短按事件回调函数指针 - 函数原型:`void (*key_function)(void)` --- ### 二、实现原理 #### 工作流程: 1. **GPIO初始化** 配置指定GPIO为输入模式,设置上拉/下拉电阻(防抖) ```c gpio_config_t io_conf = { .pin_bit_mask = (1ULL << gpio_id), .mode = GPIO_MODE_INPUT, .pull_up_en = GPIO_PULLUP_ENABLE, // 启用上拉电阻 .intr_type = gpio_func // 设置触发方式 }; gpio_config(&io_conf); ``` 2. **中断服务注册** 绑定GPIO中断服务程序(ISR) ```c gpio_install_isr_service(0); gpio_isr_handler_add(gpio_id, key_isr_handler, (void*)gpio_name); ``` 3. **按键状态检测** 在ISR中实现按键状态机: ```c void key_isr_handler(void* arg) { uint32_t gpio_name = (uint32_t)arg; static uint32_t last_tick = 0; // 消抖处理(10ms内多次触发视为一次) if (xTaskGetTickCount() - last_tick < pdMS_TO_TICKS(10)) return; // 检测按键状态 if (gpio_get_level(gpio_id) == 0) { // 按下 key_press_time = xTaskGetTickCount(); } else { // 释放 uint32_t press_duration = xTaskGetTickCount() - key_press_time; if (press_duration > 1000) { // 长按(>1s) long_press(); } else { // 短按 short_press(); } } last_tick = xTaskGetTickCount(); } ``` --- ### 三、使用示例 #### 示例1:基本按键检测 ```c #include "driver/gpio.h" // 按键回调函数 void short_press_action() { printf("Short press detected!\n"); } void long_press_action() { printf("Long press detected!\n"); } void app_main() { key_init_single( GPIO_NUM_0, // GPIO0引脚 KEY_A, // 自定义键名 GPIO_INTR_ANYEDGE, // 双边沿触发 long_press_action, // 长按回调 short_press_action // 短按回调 ); } ``` #### 示例2:组合键实现(Ctrl+C) ```c void press_ctrl_c() { // 按下Ctrl key_press_event(VK_CTRL, KEY_DOWN); // 按下C key_press_event(KEY_C, KEY_DOWN); vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(50)); // 释放C key_press_event(KEY_C, KEY_UP); // 释放Ctrl key_press_event(VK_CTRL, KEY_UP); } // 注册到按键回调 void setup() { key_init_single( GPIO_NUM_4, COMBO_KEY, GPIO_INTR_NEGEDGE, NULL, press_ctrl_c // 短按时触发组合键 ); } ``` #### 示例3:硬件消抖优化 ```c // 高级按键检测(带硬件消抖) void key_detect_task(void* pvParameters) { while(1) { if(gpio_get_level(GPIO_NUM_0) == 0) { // 检测到按下 uint32_t press_time = 0; while(gpio_get_level(GPIO_NUM_0) == 0) { // 持续检测 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10)); press_time += 10; } if(press_time > 1000) long_press_action(); else short_press_action(); } vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(20)); } } ``` --- ### 关键注意事项 1. **消抖处理**:机械按键需添加5-20ms延时防抖[^1] 2. **中断安全**:ISR中避免复杂操作,使用队列传递事件 3. **电平匹配**:确认硬件设计(上拉/下拉电阻配置) 4. **线程安全**:多按键场景需使用互斥锁保护共享资源 > 完整虚拟键码表参考:[Microsoft虚拟键码文档](https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/inputdev/virtual-key-codes)[^1]
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