编程实现标题栏窗口摇动——显示桌面的未公开细节研究

本文主要是介绍编程实现标题栏窗口摇动——显示桌面的未公开细节研究，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目录

前言

一、“窗口摇动”功能内部原理

二、explorer.exe 中的 “窗口抖动” 实现

三、“切换到桌面” 功能所扩展的内部细节

四、概念验证

五、进一步研究如何自定义保留窗口列表

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原文出处链接：[https://blog.csdn.net/qq_59075481/article/details/139204241]

本文包含微软未记录的功能和特性。遵循本文中的建议，您将自行承担风险。本文中介绍的方法可能依赖于内部实现，将来可能不再适用。

前言

如果您在 Windows 11（或 Windows 10）系统上抓住窗口标题并用鼠标摇动它，屏幕上所有其他打开的窗口都将最小化到任务栏。然后，如果您再次摇动同一个窗口，它们将返回到屏幕上。

此功能称为“窗口摇动” (TitleBar Window Shake)或 Aero Shake，自 Windows 7 起可用。微软曾经计划在 Windows 10 测试版上取消这个特性，但最终没有实施。

要在 Windows 11 上启用（或禁用）它，请转到“开始”->“设置”->“系统”->“多任务处理”。它将以名为“标题栏窗口摇动”的复选框的形式显示。

在 Windows 10 上，相同的选项是同一多任务设置屏幕中“捕捉窗口”功能的一部分。

问题是，我们能否在代码中以编程方式执行“窗口摇动”功能的结果？

Rbmm 做了一些逆向工程来回答这个问题。

顺便说一句，答案是肯定的。

如果你不想了解其工作原理而只想查看代码，请跳转到 “概念验证”。

一、“窗口摇动”功能内部原理

一切都从 uxtheme.dll 模块中的 ThemePreWndProc 函数开始。

uxtheme.dll 被映射到大多数 GUI 进程并提供熟悉的 Windows 操作系统视觉样式。

当该窗口过程收到 WM_MOVING 消息时，它会调用 SHRegGetBoolUSValueW 函数来获取系统注册表设置：

SHRegGetBoolUSValueW(L"Software\\Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\Explorer\\Advanced",L"DisallowShaking",FALSE,TRUE
);

该检查的结果用于确定是否继续，有很多开发者利用该项关闭这个功能。

如果以下任何注册表项中的 DisallowShaking 值设置为非零，则不会执行“窗口摇动”选项：
HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\Advanced

HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Explorer\Advanced

否则它将调用 CShakeWnd::FromHwnd，并且如果返回 0，它将调用 CShakeWnd::Attach，这将创建 CShakeWnd 类并将其附加到使用中的窗口句柄 HWND：

SetProp(hWnd, hAtom, this);

还有一个 uxtheme.dll 导出的 API （仅按照序号 #86 访问）。它具有以下声明：

BOOL WINAPI IsValidShakeWindow(HWND hWnd);

CShakeWnd 类具有以下成员函数：

CShakeWnd::AddReference CShakeWnd::Attach CShakeWnd::CShakeWnd CShakeWnd::Detach CShakeWnd::FromHwnd CShakeWnd::FromHwndAddRef CShakeWnd::GetMsgProc CShakeWnd::HandleEscapeActions CShakeWnd::IsGoodAngle CShakeWnd::IsGoodLength CShakeWnd::IsGoodRatio CShakeWnd::MessageToShell CShakeWnd::ReleaseReference CShakeWnd::Shift CShakeWnd::_cObj CShakeWnd::_st

经过一些内部处理后，代码最终会调用：

static LRESULT CShakeWnd::MessageToShell(HWND hWnd);

该函数在内部查找具有 “Shell_TrayWnd” 窗口类 的窗口：

if(HWND hwndTray = FindWindowW(L"Shell_TrayWnd", 0))
{//...
}

然后执行以下操作：

ULONG dwProcessId;if(GetWindowThreadProcessId(hwndTray, &dwProcessId))
{AllowSetForegroundWindow(dwProcessId);//...
}

最后：

//hWnd = window handle that was shaken
PostMessageW(hwndTray, 0x4F2, 0, (LPARAM)hWnd);

这样就向 hwndTray 发送了一条私有消息 0x4F2。

0x4F2 消息是 WM_USER 范围内的属于一个 Windows 资源管理器 窗口类的私有消息。 

所有进一步的处理均在 explorer.exe 进程内完成。

CShakeWnd::MessageToShell 本身的调用来自：

LRESULT OnPreWindowMovingShakeHandler(CShakeWnd *, THEME_MSG *)

从 CShakeWnd::HandleEscapeAction 开始看：

; void CShakeWnd::HandleEscapeAction(CShakeWnd::_ESC_ACTION)
;
; rcx = this
; rdx = _ESC_ACTIONmov         qword ptr [rsp+8],rbxpush        rdisub         rsp,20hmov         rbx,rcxmov         edi,edxmov         rcx,qword ptr [rcx+58h]test        rcx,rcxjne         lbl_1cmp         edx,1jne         lbl_2call        qword ptr [GetCurrentThreadId]nop         dword ptr [rax+rax]xor         r8d,r8dlea         rdx,[CShakeWnd::GetMsgProc]mov         r9d,eaxlea         ecx,[rdi+2]call        qword ptr [SetWindowsHookExW]nop         dword ptr [rax+rax]mov         qword ptr [rbx+58h],raxjmp         lbl_2lbl_1:call        qword ptr [UnhookWindowsHookEx]nop         dword ptr [rax+rax]and         qword ptr [rbx+58h],0cmp         edi,2jne         lbl_2mov         rcx,qword ptr [rbx+18h]call        CShakeWnd::MessageToShelllbl_2:mov         rbx,qword ptr [rsp+30h]add         rsp,20hpop         rdiret

OnPreWindowMovingShakeHandler 调用 CShakeWnd::IsGoodLength、CShakeWnd::IsGoodAngle、CShakeWnd::IsGoodRatio 来确定将哪些鼠标移动可以解释为摇动。

二、explorer.exe 中的 “窗口抖动” 实现

在 explorer.exe 内部，当它收到 0x4F2 私有消息时，它会调用：

//'hWnd' = window handle for the window that was shaken
LRESULT CTray::_ShakeTriggered(enum SHOWDESKTOPTRIGGER, HWND hWnd)

它在内部调用 IsValidShakeWindow(hWnd)，然后调用 IsShakeEnabled。它的汇编代码如下：

; int IsShakeEnabled(void)push        rbxsub         rsp,20hlea         rcx,[POLID_NoWindowMinimizingShortcuts]       ; {4BF2C693-2A9A-48F8-89A6-0A778F7B1D7D}call        qword ptr [SHWindowsPolicy]nop         dword ptr [rax+rax]test        eax,eaxjne         lbl_10lea         ebx,[rax+1]mov         dl,bllea         rcx,['wil::Feature<__WilFeatureTraits_Feature_AeroShakeEnabled>::GetImpl'::'2'::impl]call        'wil::details::FeatureImpl<__WilFeatureTraits_Feature_AeroShakeEnabled>::ReportUsage'mov         r9d,ebxlea         rdx,L"DisallowShaking"xor         r8d,r8dlea         rcx,L"Software\\Microsoft\\Windows\\CurrentVersion\\Explorer\\Advanced"call        qword ptr [SHRegGetBoolUSValueW]nop         dword ptr [rax+rax]test        eax,eaxjne         lbl_10call        IsShakedAllowedInSkutest        eax,eaxjne         lbl_11lbl_10:xor         ebx,ebxlbl_11:mov         eax,ebxadd         rsp,20hpop         rbxret

IsShakedAllowedInSku 是一个巨大的函数，除了“DisallowShaking” 注册表设置已经指定的检查之外，它进一步确定是否可以使用“窗口摇动”功能。

如果 IsShakeEnabled 函数返回成功，代码将调用私有函数 CTray::_MinimizeAll ：

int CTray::_MinimizeAll(BOOL , HANDLE hEvent)

这反过来又调用 TrayUI::MinimizeAll：

virtual BOOL TrayUI::MinimizeAll(BOOL b, HANDLE hEvent)
{SendMessageW(hwnd, 0x435, (WPARAM)hEvent, b);
}

该函数向具有 “MSTaskSwWClass” 窗口类和 “运行中的应用程序”（Running applications）标题的窗口发送另一条私有消息 0x435。

然后调用以下函数：

int CTaskBand::_MinimizeAll(HEVENT hEvent, BOOL b)

该线程最小化所有窗口，并在结束时向 CTaskBand:：_MinimizeAll 发送先前传递的 hEvent 信号。

此外，根据传递给 CTaskBand::_MinimizeAll 的布尔变量，它可以向 Shell 桌面窗口发送私有消息（通过调用 GetShellWindow 函数返回）。结果，它将调用内部函数 CDesktopBrowser::_Raise(BOOL)，调用树如下：

CDesktopBrowser::_WndProcBS   CDesktopBrowser::_OnRaise     CDesktopBrowser::_Raise       GetLastActivePopup       CDesktopBrowser::_EnsureRaisedDesktop         SHCreateWorkerWindowW         SetPropW         GlobalAddAtomW         SetPropW         GlobalDeleteAtom         SetPropW         SetPropW         DwmSetWindowAttribute         CZOrderManager::InsertWindowInZOrder         SHRestricted         RegisterDragDrop         CDesktopBrowser::_ShowOrHideDesktopIconsBasedOnDesktopVisibility         __security_check_cookie         ret       LockWindowUpdate       CDesktopBrowser::_SwapParents       GetWindowRect       SetWindowPos       SetForegroundWindow       LockWindowUpdate       SetFocus       __security_check_cookie       ret     PostMessageW   __security_check_cookie   ret

三、“切换到桌面” 功能所扩展的内部细节

我们知道，当按下快捷键 “Windows + D” 或者鼠标点击任务栏右侧的 “显示桌面” 按钮时，操作将最小化全部的桌面窗口。

对于那些没有 Windows/Start 键的人来说，还有一种方法......

在运行...对话框或资源管理器地址栏中，命令：

Shell:::{3080F90D-D7AD-11D9-BD98-0000947B0257}

执行“显示桌面”命令。因此，如果创建一个新的快捷方式并将以下内容粘贴为目标：

explorer "Shell:::{3080F90D-D7AD-11D9-BD98-0000947B0257}"

（Explorer将在创建时充实路径和扩展）

并指定一个快捷键组合，你将有一个显示桌面的键盘快捷键。

此外，还可以创建一个名为 Show Desktop.scf（确保文件扩展名确实是 .scf）的文件，其内容如下：

[Shell]
Command=2
IconFile=explorer.exe,3
[Taskbar]
Command=ToggleDesktop

然后，可以通过右键单击文件 →发送到 →桌面（创建快捷方式）来创建此文件的快捷方式。然后打开快捷方式的文件属性（右键单击 →属性），在快捷方式选项卡上，通过单击此字段并执行所需的组合键来为其指定快捷键。

“切换到桌面” 和 “窗口摇动” 的唯一不同点是触发方式不太一样，现在我将不得不解释上面没有展开的一些细节。

首先，无论是 “窗口摇动” 还是 “切换到桌面”（Toggle Desktop），它们都具有可恢复性，当再次重复操作时（重复摇动窗口或者再次输入快捷键等），原本被 “最小化” 的窗口将逐一恢复（动画）。

这是如何实现的？这就要涉及到 ZOrder 了，每一个窗口都有它的 Z-序，上面的操作并不是通过普通的广播窗口最小化消息来实现的，而是直接操作了 ZOrderList，将指定的窗口（如桌面窗口）插入到 可见 Z 序 的最前面。这就好比将一张纸张直接放到了首页一样。

这也就是为什么我们不能够第一时间在应用的窗口接收到 WM_WINDOWPOSCHANGING 消息的原因（在接收到消息之前就可以看到桌面已经跑到最前面了，应用窗口最小化只是附带的状态）。

而对于快捷键 “Windows + M” 则处理有所不同，它是将所有窗口都直接最小化，而不保留可恢复的显示顺序。

先来谈谈可恢复式的状态切换：

除了要必须要发送的私有消息 0x435 以外，还需要发送私有消息 0x434 和 0x8B。

首先发送一条 0x434 消息，其 wParam 传递 hEvent ，lParam 为 0。然后，再紧接着发送一条 0x435 消息，并指定 lParam 为 1（TRUE，当 lParam 传递 FALSE 时，就会忽略后面的 0x8B 消息，那么就是彻底的最小化操作了），这将要求传递后面需要恢复的窗口顺序链表和前台窗口句柄。

最后发送一条或者两条 0x8B 消息，wParam 表示前台活动窗口句柄（焦点窗口），lParam 很可能是内部结构体的指针（包含窗口顺序信息）。

发送第一次 0x8B 消息，将置后所有窗口；发送第二次 0x8B 消息，将恢复窗口顺序。

下图展示了实际环境中先后两次按下 “显示桌面” 按钮的消息记录，其中 SHELLHOOK 消息属于背景噪声：

然后，我们再来谈谈最小化所有窗口的操作：

其实就是砍掉 0x434 消息，然后直接指定 0x435 消息的 lParam 为 0：

四、概念验证

如果我们消除所有系统注册表检查，最重要的是调用 IsShakedAllowedInSku，我们可以创建以下 POC 函数，它将最小化所有打开的窗口，并且无法在重复操作中恢复：

#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <cassert>#define REBARCLASSNAMEW L"ReBarWindow32"void MinimizeAllWindows()
{if (HWND hwnd = FindWindowW(L"Shell_TrayWnd", 0)){ULONG dwProcessId;if (GetWindowThreadProcessId(hwnd, &dwProcessId)){AllowSetForegroundWindow(dwProcessId);HWND hWndChild = 0;while (hWndChild = FindWindowExW(hwnd,hWndChild,REBARCLASSNAMEW,0)){if (HWND hwndTask = FindWindowEx(hWndChild,0,L"MSTaskSwWClass",0 /*name*/)){if (HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_DUP_HANDLE,FALSE,dwProcessId)){if (HANDLE hEvent = CreateEvent(0, 0, 0, 0)){HANDLE hRemoteEvent;if (DuplicateHandle(GetCurrentProcess(),hEvent,hProcess,&hRemoteEvent,0,0,DUPLICATE_SAME_ACCESS)){if (PostMessageW(hwndTask,0x435,(WPARAM)hRemoteEvent,0)){ULONG n;while (1 == (n =MsgWaitForMultipleObjectsEx(1,&hEvent,2000,QS_ALLINPUT,MWMO_INPUTAVAILABLE))){MSG msg;while (PeekMessageW(&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE)){DispatchMessageW(&msg);}}if (WAIT_OBJECT_0 != n){assert(false);}}DuplicateHandle(hProcess,hRemoteEvent,0,0,0,0,DUPLICATE_CLOSE_SOURCE);}CloseHandle(hEvent);}CloseHandle(hProcess);}break;}}}}
}int main()
{MinimizeAllWindows();return 0;
}

紧接着是可以恢复的操作（例如 显示桌面）：

#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <cassert>#define REBARCLASSNAMEW L"ReBarWindow32"void ToggleAllWindows(_In_ BOOL bDialogsToo, _In_opt_ HWND hwndMy = 0)
{if (HWND hwnd = FindWindowW(L"Shell_TrayWnd", 0)){ULONG dwProcessId;if (GetWindowThreadProcessId(hwnd, &dwProcessId)){AllowSetForegroundWindow(dwProcessId);HWND hWndChild = 0;while (hWndChild = FindWindowExW(hwnd,hWndChild,REBARCLASSNAMEW,0)){if (HWND hwndTask = FindWindowEx(hWndChild,0,L"MSTaskSwWClass",0 /*name*/)){if (HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_DUP_HANDLE,FALSE,dwProcessId)){if (HANDLE hEvent = CreateEvent(0, 0, 0, 0)){HANDLE hRemoteEvent;if (DuplicateHandle(GetCurrentProcess(),hEvent,hProcess,&hRemoteEvent,0,0,DUPLICATE_SAME_ACCESS)){// 新增 1 PostMessageW(hwndTask,0x434,(WPARAM)hRemoteEvent,           // 在显示桌面时触发它0);// 原始的if (PostMessageW(hwndTask,          // 只传入 0x435 私有消息，则 Shake Window 时最小化的效果0x435,(WPARAM)hRemoteEvent,(LPARAM)bDialogsToo))   // bDialogsToo 为 1 ，则需要提供窗口列表以供恢复时使用；// 如果为 0， 则类似 Win + M ，直接最小化所有窗口而不会在再此调用时恢复{// 新增 2 PostMessageW(hwndTask,0x8B,(WPARAM)hwndMy,     // wParam 为显示桌面前前台窗口的句柄。// 猜测 Shell 会保存 ZOrder 小于它的所有窗口层次(LPARAM)0x03D8F8E0);  // 控制 ZOrderList 的保存和恢复，// 每次建立桌面 wParam 和 lParam 都会变// 如果传入无效的值，将默认再次回到桌面ULONG n;while (1 == (n =MsgWaitForMultipleObjectsEx(1,&hEvent,2000,QS_ALLINPUT,MWMO_INPUTAVAILABLE))){MSG msg;while (PeekMessageW(&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE)){DispatchMessageW(&msg);}}if (WAIT_OBJECT_0 != n){assert(false);}}DuplicateHandle(hProcess,hRemoteEvent,0,0,0,0,DUPLICATE_CLOSE_SOURCE);}CloseHandle(hEvent);}CloseHandle(hProcess);}break;}}}}
}int main()
{Sleep(300);ToggleAllWindows(TRUE, (HWND)0x140E12);  // 窗口句柄system("pause");ToggleAllWindows(FALSE);system("pause");return 0;return 0;
}

“窗口摇动”是 Windows 资源管理器的一个便捷功能，如果您想最小化除一个窗口之外的所有窗口，这个功能会非常方便。

五、进一步研究如何自定义保留窗口列表

Rbmm 并没有提供完整的方案和代码，甚至上面的概念验证也是我修正的一部分，未来将在这里研究清楚 0x8B 的 lParam 以及 CZOrderManager 接口的更多细节。在该理论出现之前，我们使用下面的方法保留某个窗口的显示：

使用计时器或者事件 SetWinEventHook 来确定何时发生最小化，并使用 SetWindowsPos 恢复窗口的焦点，或者提前将窗口设置为桌面的子窗口或者给窗口添加 WS_EX_TOPMOST 扩展属性。但是在运用于 “显示桌面” 这种非消息传递引起的窗口层次变化上，有着缺陷。

未来，我保守估计将有下面的新方案：

方案一：检测 0x435 消息，并在消息处理前将我们的窗口设置为桌面的子窗口或者 WS_EX_TOPMOST，这将避免最小化，然后再再次按下 Win + D 时，恢复窗口设置。

方案二：需要研究清楚 0x8B 消息的 wParam 和 lParam ，它决定了Shell 最小化时要保留的窗口列表以及最小化设置。

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原文出处链接：[https://blog.csdn.net/qq_59075481/article/details/139204241]。

本文发布于：2024.05.25，更新于：2024.05.26。

这篇关于编程实现标题栏窗口摇动——显示桌面的未公开细节研究的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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