剪贴板监控记:用 Go 写一个 Windows 剪贴板监控器
“复制即监控,粘贴即暴露。”
—— 一位不愿透露姓名的剪贴板监视器开发者
📑 目录
- 🧠 为什么要做这个?
- 🛠️ 技术原理:Windows 剪贴板监听机制
- ⚠️ 注意事项
- 🧩 核心挑战:剪贴板数据格式
- 🧪 代码实现:Go + Windows API
- ▶️ 如何运行?
- 🔒 安全提醒
- 🎉 结语
你有没有想过,当你按下 Ctrl+C 的那一瞬间,你的剪贴板内容其实可以被"悄悄"记录下来?别慌,这不是什么黑客教程,而是一次用 Go 语言 和 Windows API 玩转系统底层的趣味实验!
今天,我们就来手把手实现一个 剪贴板监视器 —— 它会在后台默默监听你的复制行为,并把内容打印出来(当然,也可以做更多事情,比如自动保存、翻译、甚至发到邮箱里 😏)。
🧠 为什么要做这个?
- 学习目的:理解 Windows 消息机制、剪贴板架构、Unicode/ANSI 编码处理。
- 实用场景:自动化工具、开发调试、剪贴板历史记录等。
- 装 X 需求:在同事面前演示:“看,我一复制,程序就知道我抄了啥!”
🛠️ 技术原理:Windows 剪贴板监听机制
Windows 提供了一套经典的"剪贴板查看器链"(Clipboard Viewer Chain)机制:
- 你可以把自己的窗口注册为"剪贴板查看器"。
- 一旦剪贴板内容发生变化,系统会向链中的每个窗口发送 WM_DRAWCLIPBOARD 消息。
- 你收到消息后,就可以打开剪贴板、读取内容、然后优雅地关掉它。
听起来是不是有点像"订阅-发布"模式?没错!只不过这是 1980 年代的 Windows 版 Pub/Sub。
⚠️ 注意事项
微软官方已不推荐使用 SetClipboardViewer(推荐用 AddClipboardFormatListener),但为了兼容性和教学目的,我们仍用经典方式。
🧩 核心挑战:剪贴板数据格式
剪贴板可不是只存文本!它支持多种格式:
| 格式常量 | 含义 |
|---|---|
| CF_TEXT | ANSI 文本(通常是 GBK 编码) |
| CF_UNICODETEXT | UTF-16 文本(现代应用主流) |
| CF_HDROP | 文件拖放(比如从资源管理器复制文件) |
| 其他自定义格式 | 比如 Word 的富文本、图片等 |
所以我们的程序必须:
- 枚举所有格式
- 优先读取 CF_UNICODETEXT
- 降级处理 CF_TEXT(并转码为 UTF-8)
- 识别文件拖放
- 对未知格式友好提示
🧪 代码实现:Go + Windows API
我们使用 golang.org/x/sys/windows 调用 Windows API,并配合 unsafe 和 reflect 直接操作内存(别怕,有安全兜底)。
下面就是完整源码(已加详细注释):
package mainimport ("bytes""fmt""io""reflect""syscall""unicode/utf16""unsafe""golang.org/x/sys/windows""golang.org/x/text/encoding/simplifiedchinese""golang.org/x/text/transform"
)// ===== Win32 API Constants =====
const (WM_CREATE = 0x0001WM_DESTROY = 0x0002WM_DRAWCLIPBOARD = 0x0308WM_CHANGECBCHAIN = 0x030DCF_TEXT = 1CF_BITMAP = 2CF_UNICODETEXT = 13CF_HDROP = 15
)// ===== Win32 Structures =====
type WNDCLASSEX struct {Size uint32Style uint32WndProc uintptrClsExtra int32WndExtra int32Instance syscall.HandleIcon syscall.HandleCursor syscall.HandleBackground uintptrMenuName *uint16ClassName *uint16IconSm syscall.Handle
}type MSG struct {HWnd uintptrMessage uint32WParam uintptrLParam uintptrDwTime uint32PtX int32PtY int32
}// ===== Win32 API Procs =====
var (user32 = windows.NewLazySystemDLL("user32.dll")kernel32 = windows.NewLazySystemDLL("kernel32.dll")shell32 = windows.NewLazySystemDLL("shell32.dll")procRegisterClassEx = user32.NewProc("RegisterClassExW")procCreateWindowEx = user32.NewProc("CreateWindowExW")procDefWindowProc = user32.NewProc("DefWindowProcW")procOpenClipboard = user32.NewProc("OpenClipboard")procCloseClipboard = user32.NewProc("CloseClipboard")procEnumClipboardFormats = user32.NewProc("EnumClipboardFormats")procGetClipboardData = user32.NewProc("GetClipboardData")procSetClipboardViewer = user32.NewProc("SetClipboardViewer")procGetMessage = user32.NewProc("GetMessageW")procTranslateMessage = user32.NewProc("TranslateMessage")procDispatchMessage = user32.NewProc("DispatchMessageW")procShowWindow = user32.NewProc("ShowWindow")procGlobalLock = kernel32.NewProc("GlobalLock")procGlobalUnlock = kernel32.NewProc("GlobalUnlock")procDragQueryFile = shell32.NewProc("DragQueryFileW")
)// ===== 窗口过程函数 =====
func windowProc(hwnd syscall.Handle, msg uint32, wParam uintptr, lParam uintptr) uintptr {switch msg {case WM_CREATE:_, _, _ = procSetClipboardViewer.Call(uintptr(hwnd))case WM_DRAWCLIPBOARD:if ret, _, _ := procOpenClipboard.Call(uintptr(hwnd)); ret == 0 {fmt.Println("❌ 无法打开剪切板")break}var format uint32 = 0var finalText stringfor {r1, _, _ := procEnumClipboardFormats.Call(uintptr(format))format = uint32(r1)if format == 0 {break}hMem, _, _ := procGetClipboardData.Call(uintptr(format))if hMem == 0 {continue}switch format {case CF_UNICODETEXT:text, err := getUnicodeText(hMem)if err == nil {finalText = textgoto done}case CF_TEXT:text, err := getAnsiText(hMem)if err == nil && finalText == "" {finalText = text}case CF_HDROP:finalText = ""files, err := getHDropFiles(hMem)if err != nil {fmt.Println("❌ 文件列表: 读取文件失败:", err)} else {fmt.Printf("📎 拖放的文件 (%d):\n", len(files))for _, f := range files {fmt.Println(" -", f)}}default:finalText = ""fmt.Printf("📎 %s\n", getClipboardFormatName(format))}}done:if finalText != "" {fmt.Printf("📝 文本内容:\n%s\n", finalText)}procCloseClipboard.Call()case WM_CHANGECBCHAIN:fmt.Println("⛓️ 剪切板查看器链已更改")default:ret, _, _ := procDefWindowProc.Call(uintptr(hwnd), uintptr(msg), wParam, lParam)return ret}return 0
}// ===== 辅助函数 =====
func getAnsiText(hMem uintptr) (string, error) {lpLock, _, _ := procGlobalLock.Call(hMem)if lpLock == 0 {return "", fmt.Errorf("无法锁定内存")}defer procGlobalUnlock.Call(hMem)var size intfor {b := *(*byte)(unsafe.Pointer(lpLock + uintptr(size)))if b == 0 {break}size++}data := make([]byte, size)for i := 0; i < size; i++ {data[i] = *(*byte)(unsafe.Pointer(lpLock + uintptr(i)))}decoder := simplifiedchinese.GBK.NewDecoder()reader := transform.NewReader(bytes.NewReader(data), decoder)utf8Bytes, err := io.ReadAll(reader)if err != nil {return "", err}return string(utf8Bytes), nil
}func getUnicodeText(hMem uintptr) (string, error) {lpLock, _, _ := procGlobalLock.Call(hMem)if lpLock == 0 {return "", fmt.Errorf("无法锁定内存")}defer procGlobalUnlock.Call(hMem)var length intfor {w := *(*uint16)(unsafe.Pointer(lpLock + uintptr(length*2)))if w == 0 {break}length++}sliceHeader := reflect.SliceHeader{Data: lpLock,Len: length,Cap: length,}utf16Data := *(*[]uint16)(unsafe.Pointer(&sliceHeader))runes := utf16.Decode(utf16Data)return string(runes), nil
}func getHDropFiles(hMem uintptr) ([]string, error) {lpLock, _, _ := procGlobalLock.Call(hMem)if lpLock == 0 {return nil, fmt.Errorf("无法锁定HDROP内存")}defer procGlobalUnlock.Call(hMem)count, _, _ := procDragQueryFile.Call(lpLock, 0xFFFFFFFF, 0, 0)if count == 0 {return nil, fmt.Errorf("HDROP中未找到文件")}files := make([]string, count)for i := uintptr(0); i < count; i++ {var buf [260]uint16_, _, _ = procDragQueryFile.Call(lpLock, i, uintptr(unsafe.Pointer(&buf[0])), uintptr(len(buf)))files[i] = syscall.UTF16ToString(buf[:])}return files, nil
}func getClipboardFormatName(format uint32) string {if format <= 0xC000 {switch format {case CF_TEXT:return "CF_TEXT (ANSI文本)"case CF_UNICODETEXT:return "CF_UNICODETEXT"case CF_BITMAP:return "CF_BITMAP (位图)"case CF_HDROP:return "CF_HDROP (文件列表)"default:return "标准格式"}}buf := make([]uint16, 256)r1, _, _ := user32.NewProc("GetClipboardFormatNameW").Call(uintptr(format),uintptr(unsafe.Pointer(&buf[0])),uintptr(len(buf)),)if r1 == 0 {return fmt.Sprintf("未知自定义格式 (%d)", format)}return "自定义格式: " + syscall.UTF16ToString(buf)
}func init() {if err := shell32.Load(); err != nil {panic("无法加载shell32.dll: " + err.Error())}
}func main() {className := syscall.StringToUTF16Ptr("ClipboardMonitorClass")var wc WNDCLASSEXwc.Size = uint32(unsafe.Sizeof(wc))wc.WndProc = syscall.NewCallback(windowProc)wc.Instance = 0wc.ClassName = classNamewc.Style = 0x0002 // CS_HREDRAWret, _, err := procRegisterClassEx.Call(uintptr(unsafe.Pointer(&wc)))if ret == 0 {panic("注册窗口类失败: " + err.Error())}hwnd, _, err := procCreateWindowEx.Call(0,uintptr(unsafe.Pointer(className)),uintptr(unsafe.Pointer(syscall.StringToUTF16Ptr("剪切板监视器"))),0,0, 0, 100, 100,0, 0, 0, 0,)if hwnd == 0 {panic("创建窗口失败: " + err.Error())}procShowWindow.Call(hwnd, 0) // 隐藏窗口fmt.Println("🚀 剪贴板监视器已启动。现在可以复制内容进行测试!")var msg MSGfor {ret, _, _ := procGetMessage.Call(uintptr(unsafe.Pointer(&msg)), 0, 0, 0)if ret <= 0 {break}procTranslateMessage.Call(uintptr(unsafe.Pointer(&msg)))procDispatchMessage.Call(uintptr(unsafe.Pointer(&msg)))}
}
▶️ 如何运行?
安装依赖
go mod init clipboard-monitor
go get golang.org/x/sys/windows
go get golang.org/x/text/encoding/simplifiedchinese
运行程序
保存为 main.go,然后:
go run main.go
测试效果
复制一段文字、一张图片、或几个文件试试!
你会看到类似这样的输出:
🚀 剪贴板监视器已启动。现在可以复制内容进行测试!
📝 文本内容:
Hello, 剪贴板!
📎 拖放的文件 (2):- C:\Users\Alice\Pictures\cat.jpg- C:\Users\Alice\Documents\report.pdf
📎 CF_BITMAP (位图)
🔒 安全提醒
- 本程序仅用于学习和本地调试。
- 实际产品中应避免滥用剪贴板监控(涉及隐私!)。
- 在企业环境中,此类行为可能违反安全策略。
🎉 结语
通过几十行 Go 代码,我们撬动了 Windows 底层的消息系统,实现了对剪贴板的"温柔窥探"。这不仅是一次技术实践,更是一次穿越回 Win32 时代的浪漫冒险。
下次当你复制密码时,记得看看控制台——说不定你的程序正在偷笑 😏。
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