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sdlj8051金虫 (著名写手)
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[转贴]DLL输出类使用研究手记
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在写一个程序时，我想使用一个共享软件中的C++类。该类名为Crypt，封装在一个DLL中，文件名为Crypt.dll。通过SoftIce和IDA Pro，我已基本弄清了其成员函数的用法。现在的问题是，没有相应的.H文件及.LIB文件（当然更没有源码）。另外，其成员函数显然不能以GetProcAddress取得地址后直接调用。 该软件是用Borland C++写的。 先用Borland C++提供的工具获取必要的文件 C:\bc5\bin\impdef Crypt.def Crypt.dll//得到Crypt.def文件 C:\bc5\bin\implib Crypt.lib Crypt.dll//得到Crypt.lib文件 Crypt.def中的相关内容如下： @Crypt@$bctr$qpxc@1; Crypt::Crypt(const char*) @Crypt@$bctr$qpxuci@2; Crypt::Crypt(const unsigned char*,int) @Crypt@DecodeFrom$qpuct1l @3; Crypt:  ecodeFrom(unsigned char*,unsigned char*,long) @Crypt@EncodeTo$qpuct1l @4; Crypt::EncodeTo(unsigned char*,unsigned char*,long) 从分号后的注释，可以得到Demangled后的成员函数原型，但是没有类的定义，我们不知道这个类包含什么数据成员(以及别的未exported的成员函数，这一点不重要，因为原来的编程者在使用这个封装在DLL中的类时，也只能使用exported的函数)。如何构造一个正确的头文件？先来看看原来的代码是如何使用这个类的。以下为IDA Pro的输出： 00453E3E 0F0push 8 00453E40 0F4lea eax, [ebp+var_8] 00453E43 0F4push eax 00453E44 0F8lea ecx, [ebp+var_E0] 00453E4A 0F8push ecx 00453E4B 0FCcall Crypt::Crypt(uchar *,int) 00453E50 0FCadd esp, 0Ch 这段代码调用Crypt::Crypt(uchar *,int)成员函数，使用__cdecl调用规则，由调用者维护堆栈。函数有2个参数，向堆栈中压入了3个值，最后一个push入栈的是指向当前Crypt对象的this指针，即变量var_E0就是在栈上分配的Crypt类对象。从IDA Pro中可看到，var_E0覆盖了从FFFFFF20到FFFFFF80共96字节的空间。我们知道，C++类的成员函数、静态数据成员是不放在对象内的，对象只含有数据成员（若类中或其基类中定义有虚函数，还包含vptr）。也就是说，Crypt类的所有数据成员共占据96字节。具体细节请参照Stanley Lippman的《深度探索C++对象模型》。 由此，我们可以自己定义Crypt类的数据成员（使用字节数组），使其占据同样的内存空间，与原来的类在内存布局上一致即可。实际上，只要我们给出的类定义保证能分配足够的内存空间，原来的构造函数就可以在分配的内存中创建出正确的对象。这种方法与COM的思想有相似之处，都是在二进制的级别上保证内存布局的兼容。我写的头文件如下： class _import Crypt { public: Crypt(const char* lpszPassword); Crypt(const unsigned char* lpszPassword,int cbBuffer); EncodeTo(unsigned char* lpSource,unsigned char* lpDestination,int nSize); DecodeFrom(unsigned char* lpSource,unsigned char* lpDestination,int nSize); public: char dummy[96]; //Bingo!:-) }; 将此头文件及前面的Crypt.lib文件加入项目，证明此方法是可行的。测试代码如下： Crypt obj("123456"  ;obj.EncodeTo(lpData,lpData,nSize); 以上的尝试都是在Borland C++下做的，与原来的程序具有同样的环境，如果想在Visual C++下使用该类又如何实现？从DLL中输出类的技术细节是因编译器厂商而异的，显然不能再如法炮制（VC++甚至不能识别用implib生成的Crypt.lib文件）。我们可以变通一下，自己用VC++写一个Crypt.dll,包裹在原来的DLL外面，输出与原有DLL相同名字和序号的函数，用VC++写的客户程序使用这个Wrapper DLL，由其再去调用原来的DLL。这种编写一个包在原有DLL外面的动态链接库的方法，相关资料很多，这里不再详细解释。 将原来的DLL改名为OldDll.dll。源代码如下： 头文件Crypt.h： #ifdef CRYPT_EXPORTS #define CRYPT_API __declspec(dllexport) #else #define CRYPT_API __declspec(dllimport) #endif class CRYPT_API Crypt { public: Crypt& operator=(const Encrypt& rhs);//赋值运算符，禁止 Crypt(const Encrypt& rhs);//拷贝构造函数，禁止 public: Crypt(const char* lpszPassword); Crypt(const unsigned char* lpszPassword,int cbBuffer); void __cdecl EncodeTo(unsigned char* lpSource,unsigned char* lpDestination,int nSize); void __cdecl DecodeFrom(unsigned char* lpSource,unsigned char* lpDestination,int nSize); public: char dummy[96]; //Bingo!:-) }; 实现文件Crypt.cpp： #include "stdafx.h" #include "Crypt.h" static HINSTANCE hOldDll=NULL; static DWORD dwRet; static DWORD dwRetAddr; static FARPROC lpCrypt1;//带1个参数的构造函数 static FARPROC lpCrypt2;//带2个参数的构造函数 static FARPROC lpEncodeTo; static FARPROC lpDecodeFrom; BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved ) { BOOL bRet=false; switch (ul_reason_for_call) { case DLL_PROCESS_ATTACH: //加载原来的DLL，获取原函数地址 hOldDll=LoadLibrary("c:\\test\\OldDll.dll" ;if(hOldDll) { lpCrypt1=::GetProcAddress(hOldDll,MAKEINTRESOURCE(0x1)); lpCrypt2=::GetProcAddress(hOldDll,MAKEINTRESOURCE(0x2)); lpEncodetTo=::GetProcAddress(hOldDll,MAKEINTRESOURCE(0x3)); lpDecodeFrom=::GetProcAddress(hOldDll,MAKEINTRESOURCE(0x4)); bRet=true; } break; case DLL_THREAD_ATTACH: break; case DLL_THREAD_DETACH: break; case DLL_PROCESS_DETACH: if(hOldDll) { ::FreeLibrary(hOldDll); } break; } return bRet; } __declspec(naked) Crypt::Crypt(const char *lpszPassword) { //手工模仿__cdel调用规则 _asm { pop eax//弹出并保存返回地址 mov dwRetAddr,eax push ecx//压this指针入栈 call lpCrypt1 //调用原函数 mov dwRet,eax //保存调用返回值 mov eax,dwRetAddr push eax//重新压返回地址入栈 mov eax,dwRet //恢复调用返回值 ret 8 //返回，丢弃2个dword(参数和this指针) } } __declspec(naked) Crypt::Crypt(const unsigned char* lpszPassword,int cbBuffer) { //手工模仿__cdel调用规则 _asm { pop eax mov dwRetAddr,eax push ecx call lpCrypt2 mov dwRet,eax mov eax,dwRetAddr push eax mov eax,dwRet ret 0xC //丢弃3个dword } } void __declspec(naked) __cdecl Crypt::EncodeTo(unsigned char* lpSource, unsigned char* lpDestination,int nSize) { //直接跳转到原函数 _asm jmp far dword ptr lpEncodeTo } void __declspec(naked) __cdecl Crypt: ecodeFrom(unsigned char* lpSource,unsigned char* lpDestination,int nSize) { //直接跳转到原函数 _asm jmp far dword ptr lpDecodeFrom } 有几处需要注意：首先，这里使用了naked调用规则（Borland C++不支持），以便于直接操作堆栈及用内嵌的汇编语言编程。另外，虽然我们的类中并没有包含虚函数或对象成员，VC++编译器却仍生成了member-wise的拷贝构造函数和bit-wise赋值运算符，并导致原来的DLL中的构造函数不能正确创建对象。为了禁止编译器自动生成不必要的代码，在头文件中定义了赋值运算符和拷贝构造函数，但并未提供实现。两个构造函数有点特殊，我发现无论指定何种调用规则，生成的代码总是使用thiscall调用规则，即在ecx寄存器中传递this指针，为此构造函数需要特殊处理，用汇编代码手工模仿__cdecl调用规则去调用原来DLL中的函数，包括维护栈指针。 其余的代码已作了注释，易于理解，不再赘述。 [ Last edited by sdlj8051 on 2006-10-6 at 12:35 ] |
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