# s04: Hooks — 挂在循环上，不写进循环里

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> *"挂在循环上, 不写进循环里"* — hook 在工具执行前后注入扩展逻辑。
>
> **Harness 层**: hook — 扩展点不侵入循环。

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## 问题

s03 的 Agent 有权限检查了。但每次加一个新检查，比如"记录每次 bash 调用"、"操作后自动 git add"，都要修改 `agent_loop` 函数。

循环很快就变成了这样：

```python
def agent_loop(messages):
    while True:
        # ... LLM call ...
        for block in response.content:
            if block.type != "tool_use":
                continue
            log_to_file(block)          # 加一行
            check_permission(block)     # 加一行
            notify_slack(block)         # 又加一行
            output = execute(block)
            auto_git_add(block)         # 再加一行
            # ... 很快循环就认不出来了
```

你想扩展的是 Agent 的行为，但你改的却是循环本身。循环应该是一个稳定的核心，扩展应该挂在外面。

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## 解决方案

![Hooks Overview](images/hooks-overview.svg)

s03 的循环和权限逻辑完全保留。唯一的变动是把 `check_permission()` 从循环体内移到了 hook 上，循环不再直接调用任何检查函数，改为 `trigger_hooks("PreToolUse", block)`，由注册表决定跑什么。

四个事件，覆盖一个完整的 agent cycle：

| 事件 | 触发时机 | 典型用途 |
|------|---------|---------|
| UserPromptSubmit | 用户输入提交后、进入 LLM 前 | 输入验证、注入上下文 |
| PreToolUse | 工具执行前 | 权限检查、日志记录 |
| PostToolUse | 工具执行后 | 副作用（自动 git add 等）、输出检查 |
| Stop | 循环即将退出时 | 收尾清理（CC 还支持强制续跑） |

扩展通过 `register_hook()` 添加，循环只调用 `trigger_hooks()`。

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## 工作原理

**hook 注册表**：一个字典，事件名映射到回调列表。

```python
HOOKS = {
    "UserPromptSubmit": [],
    "PreToolUse": [],
    "PostToolUse": [],
    "Stop": [],
}

def register_hook(event: str, callback):
    HOOKS[event].append(callback)

def trigger_hooks(event: str, *args):
    for callback in HOOKS[event]:
        result = callback(*args)
        if result is not None:   # 返回值 ≠ None → hook 说"停"
            return result
    return None
```

教学版中，PreToolUse 的非 None 返回值会阻止本次工具执行，Stop 的非 None 返回值会强制续跑。UserPromptSubmit 和 PostToolUse 的返回值未被使用。

**UserPromptSubmit**，用户输入提交后、进入 LLM 前触发。CC 中可以拦截或修改输入，教学版只做日志演示：

```python
def context_inject_hook(query: str) -> str | None:
    """Inject current working directory info into every prompt."""
    print(f"\033[90m[HOOK] UserPromptSubmit: working in {WORKDIR}\033[0m")
    return None   # return None = no modification, let prompt through

register_hook("UserPromptSubmit", context_inject_hook)
```

在主循环中，用户输入后立即触发：

```python
query = input("s04 >> ")
trigger_hooks("UserPromptSubmit", query)   # ← 进入 LLM 之前
history.append({"role": "user", "content": query})
agent_loop(history)
```

**PreToolUse / PostToolUse**，工具执行前后的 hook。s03 的权限检查逻辑现在包装成 PreToolUse hook，再加一个日志 hook 和一个大输出提醒：

```python
# PreToolUse: 权限检查（s03 的逻辑，从循环移到 hook）
def permission_hook(block):
    if block.name == "bash":
        for pattern in DENY_LIST:
            if pattern in block.input.get("command", ""):
                return "Permission denied by deny list"
    if block.name in ("read_file", "write_file", "edit_file"):
        path = block.input.get("path", "")
        if not (WORKDIR / path).resolve().is_relative_to(WORKDIR):
            choice = input("   Allow? [y/N] ").strip().lower()
            if choice not in ("y", "yes"):
                return "Permission denied by user"
    return None

# PreToolUse: 日志
def log_hook(block):
    print(f"[HOOK] {block.name}(...)")

# PostToolUse: 大文件提醒
def large_output_hook(block, output):
    if len(str(output)) > 100000:
        print(f"[HOOK] ⚠ Large output from {block.name}")

register_hook("PreToolUse", permission_hook)
register_hook("PreToolUse", log_hook)
register_hook("PostToolUse", large_output_hook)
```

**Stop**，循环即将退出时触发（`stop_reason != "tool_use"`）。教学版用于打印收尾统计：

```python
def summary_hook(messages: list) -> str | None:
    """Print a summary when the loop is about to stop."""
    tool_count = sum(1 for m in messages
                     for b in (m.get("content") if isinstance(m.get("content"), list) else [])
                     if isinstance(b, dict) and b.get("type") == "tool_result")
    print(f"\033[90m[HOOK] Stop: session used {tool_count} tool calls\033[0m")
    return None   # return None = allow stop, return string = force continuation

register_hook("Stop", summary_hook)
```

在 agent_loop 中，退出前触发：

```python
if response.stop_reason != "tool_use":
    force = trigger_hooks("Stop", messages)   # ← 退出之前
    if force:
        # hook returned a message → inject it and continue
        messages.append({"role": "user", "content": force})
        continue
    return
```

**循环里只改了一处**：s03 直接调用 `check_permission(block)`，s04 改为 `trigger_hooks("PreToolUse", block)`：

```python
for block in response.content:
    if block.type != "tool_use":
        continue

    # s03: if not check_permission(block): ...
    # s04: hook 替代硬编码
    blocked = trigger_hooks("PreToolUse", block)
    if blocked:
        results.append({"type": "tool_result", "tool_use_id": block.id,
                        "content": str(blocked)})
        continue

    handler = TOOL_HANDLERS.get(block.name)
    output = handler(**block.input) if handler else f"Unknown: {block.name}"

    trigger_hooks("PostToolUse", block, output)

    results.append({"type": "tool_result", "tool_use_id": block.id,
                    "content": output})
```

四个 hook 覆盖了 agent cycle 的关键节点：输入→执行前→执行后→退出。循环只负责调用 trigger_hooks()，具体逻辑全在 hook 回调里。

---

## 相对 s03 的变更

| 组件 | 之前 (s03) | 之后 (s04) |
|------|-----------|-----------|
| 扩展方式 | check_permission() 硬编码在循环里 | HOOKS 注册表 + trigger_hooks() |
| 新函数 | — | register_hook, trigger_hooks |
| hook 回调 | — | context_inject_hook, permission_hook, log_hook, large_output_hook, summary_hook |
| 循环 | 直接调用 check_permission() | 调用 trigger_hooks("PreToolUse", ...) |
| 退出控制 | 无 | trigger_hooks("Stop", ...) 可阻止退出 |
| 输入拦截 | 无 | trigger_hooks("UserPromptSubmit", ...) 可注入上下文 |

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## 试一下

```sh
cd learn-claude-code
python s04_hooks/code.py
```

试试这些 prompt：

1. `Read the file README.md`（应该直接通过，观察 hook 日志）
2. `Create a file called test.txt`（通过后观察 PostToolUse 是否触发）
3. `Delete all temporary files in /tmp`（bash + rm 触发权限 hook）

观察重点：每次工具执行前，是否出现了 `[HOOK]` 日志？权限被拒时，是 hook 拦截的还是循环里硬编码的？

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## 接下来

Agent 现在能安全执行操作了。但它有没有停下来想过"我应该先做什么，再做什么"？给它一个复杂任务，它是一上来就动手，还是先列个计划？

s05 TodoWrite → 给 Agent 一个计划工具。先列清单，再做。

<details>
<summary>深入 CC 源码</summary>

> 以下基于 CC 源码 `toolHooks.ts`（650 行）、`hooks.ts`、`stopHooks.ts`、`coreTypes.ts` 的完整分析。

### 一、Hook 事件：不止这 4 个，而是 27 个

教学版只讲了 PreToolUse 和 PostToolUse。CC 实际有 27 个 hook 事件（`coreTypes.ts:25-53`）：

| 类别 | 事件 |
|------|------|
| 工具相关 | `PreToolUse`, `PostToolUse`, `PostToolUseFailure` |
| 会话相关 | `SessionStart`, `SessionEnd`, `Stop`, `StopFailure`, `Setup` |
| 用户交互 | `UserPromptSubmit`, `Notification`, `PermissionRequest`, `PermissionDenied` |
| 子 Agent | `SubagentStart`, `SubagentStop` |
| 压缩相关 | `PreCompact`, `PostCompact` |
| 团队相关 | `TeammateIdle`, `TaskCreated`, `TaskCompleted` |
| 其他 | `Elicitation`, `ElicitationResult`, `ConfigChange`, `WorktreeCreate`, `WorktreeRemove`, `InstructionsLoaded`, `CwdChanged`, `FileChanged` |

教学版只讲 4 个核心事件（UserPromptSubmit、PreToolUse、PostToolUse、Stop），因为它们覆盖了一个完整 agent cycle 的关键节点。其他 23 个都是同样的模式。

### 二、HookResult 常用字段摘录

CC 的 `HookResult`（`types/hooks.ts:260-275`）有 14 个字段，以下是常用字段：

| 字段 | 类型 | 用途 |
|------|------|------|
| `message` | Message | 可选 UI 消息 |
| `blockingError` | HookBlockingError | 阻塞错误 → 注入对话让模型自纠 |
| `outcome` | success/blocking/non_blocking_error/cancelled | 执行结果 |
| `preventContinuation` | boolean | 阻止后续执行 |
| `stopReason` | string | 停止原因描述 |
| `permissionBehavior` | allow/deny/ask/passthrough | hook 返回权限决策 |
| `updatedInput` | Record | 修改工具输入 |
| `additionalContext` | string | 附加上下文 |
| `updatedMCPToolOutput` | unknown | MCP 工具输出修改 |

### 三、关键不变式：Hook 'allow' 不能绕过 deny/ask 规则

这是 CC 权限系统最重要的安全设计（`toolHooks.ts:325-331`）：**hook 返回 allow 时，仍然要检查 settings.json 的 deny/ask 规则**。即使用户的 hook 脚本说"允许"，如果在 settings.json 中禁用了这个工具，操作仍然会被阻止。

教学版没有这个层次，只把 PreToolUse 的非 None 返回值解释为阻止本次工具执行。这在教学场景中够了，但在生产环境中会形成安全漏洞。

### 四、stopHookActive 机制

CC 的 Stop hooks 有一个防无限循环机制（`query.ts:212,1300`）：`stopHookActive` 状态字段。当 stop hooks 产生 blockingError 时，循环带 `stopHookActive: true` 重入下一轮。后续迭代中 stop hooks 看到这个标志就不会再次触发。这防止了一个永不停机的 bug：模型自纠后 stop hook 再次报错 → 模型再自纠 → stop hook 再报错...

### 五、hook_stopped_continuation

PostToolUse hooks 返回 `preventContinuation: true` 时，会产生一个 `hook_stopped_continuation` 附件（`toolHooks.ts:117-130`）。query.ts（L1388-1393）检测到后设置 `shouldPreventContinuation = true`，循环退出。这是 "hook 优雅地让 Agent 停机" 的机制，不是崩溃，是完成。

### 教学版的简化是刻意的

- 27 个事件 → 4 个（UserPromptSubmit/PreToolUse/PostToolUse/Stop）：覆盖 agent cycle 关键节点
- 14 个字段 → 简单的返回值（None = 继续，非 None = 阻止/续跑）：心智负担降到最低
- Hook allow vs deny/ask 不变式 → 省略：教学版没有 settings.json 层
- stopHookActive → 省略：教学版 Stop hook 只做简单续跑，不涉及防无限循环机制

</details>

<!-- translation-sync: zh@v1, en@v0, ja@v0 -->
