为何任务管理器激活时GetAsyncKeyState()性能骤降百倍？

我在代码中频繁使用GetAsyncKeyState()测试视觉及速度相关特性时，偶然发现当Taskmgr.exe激活并处于前台时，该函数的运行速度会下降约100倍。

为验证这个现象，我编写了一个测试程序，通过无限循环检测按键状态，代码如下：

#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <chrono>

using std::chrono::high_resolution_clock;
using std::chrono::duration;


#define IS_PRESSED( vk ) ( GetAsyncKeyState( vk ) & 0x8000 )    // 观察：Taskmgr.exe激活时速度骤降
#define IS_ACTIVE( vk ) ((GetKeyState(vk) & 0x0001) != 0)


int main()
{
   std::cout << "Hello World!\n";

   auto t1 = high_resolution_clock::now();

   int i = 0;
   while (!IS_PRESSED(VK_ESCAPE))       // 观察：Taskmgr激活时速度下降约100倍
// while (!IS_ACTIVE(VK_ESCAPE))        // 无异常，无时间副作用
  {
     i++;
     if (i % 100000 == 0)
     {
        // 打印速度
        auto t2 = high_resolution_clock::now();
        duration<double, std::milli> ms_ElaspedTime = t2 - t1;  /* 获取毫秒数（double类型） */
        std::cout << "Speed: " << ms_ElaspedTime.count() << " ms / 100'000 loops" << std::endl;
        t1 = high_resolution_clock::now();
     }
   }
}

测试结果如下：

Speed: 0.445 ms / 100'000 Loops（正常状态）
Speed: 140.577 ms / 100'000 Loops !! (TaskMgr.exe处于前台激活状态)

请问有人能解释这一问题吗？

解释 #

这是因为任务管理器（Taskmgr.exe）在前台激活时会启用高优先级的系统监控机制，同时Windows会对它施加特殊的输入处理限制，具体原因如下：

• 输入钩子与资源抢占：GetAsyncKeyState()依赖系统输入队列和全局键盘状态快照。当任务管理器处于前台时，它会注册高优先级的输入钩子或监控线程，抢占大量系统资源，导致普通进程调用GetAsyncKeyState()时需要等待系统完成对任务管理器的输入处理，大幅增加调用延迟。

• 系统特权与调度倾斜：任务管理器属于系统级进程，拥有比普通用户进程更高的优先级。当它处于前台时，Windows进程调度器会优先分配更多CPU时间片给它，同时限制普通进程对输入子系统的访问频率，避免恶意程序通过高频按键检测干扰系统监控工具。

• 函数实现机制差异：GetKeyState()仅读取当前线程的键盘状态缓存，无需跨进程访问系统全局输入状态，因此不受任务管理器前台状态的影响；而GetAsyncKeyState()需要实时查询系统全局的按键状态，这一步在任务管理器激活时会被系统限流。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tom Tom