Question

我想在C中运行时生成一个函数。我的意思是我本来想分配一些内存，指向它并通过函数指针执行它。我意识到这是一个非常复杂的话题，我的问题是天真的。我也意识到有一些非常强大的库可以做到这一点（例如nanojit）。

但我想从基础开始学习这项技术。知识渊博的人能否在C中给我一个非常简单的例子？

编辑： 以下答案很棒，但以下是Windows的相同示例：

#include <Windows.h>

#define MEMSIZE 100*1024*1024
typedef void (*func_t)(void);

int main() {

    HANDLE proc = GetCurrentProcess();
    LPVOID p = VirtualAlloc(
        NULL,
        MEMSIZE,
        MEM_RESERVE|MEM_COMMIT,
        PAGE_EXECUTE_READWRITE);

    func_t func = (func_t)p;
    PDWORD code = (PDWORD)p;
    code[0] = 0xC3; // ret

    if(FlushInstructionCache(
        proc,
        NULL,
        0))
    {
        func();
    }

    CloseHandle(proc);
    VirtualFree(p, 0, MEM_RELEASE);
    return 0;
}

Answer 1

如前面其他海报所说，你需要很好地了解你的平台。

忽略将对象指针强制转换为函数指针的问题，从技术上讲，UB，这是一个适用于x86 / x64 OS X（也可能是Linux）的示例。生成的所有代码都返回给调用者。

#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>

typedef void (*func_t)(void);

int main() {
    /*
     * Get a RWX bit of memory.
     * We can't just use malloc because the memory it returns might not
     * be executable.
     */
    unsigned char *code = mmap(NULL, getpagesize(),
            PROT_READ|PROT_EXEC|PROT_WRITE,
            MAP_SHARED|MAP_ANON, 0, 0);

    /* Technically undefined behaviour */
    func_t func = (func_t) code;

    code[0] = 0xC3; /* x86 'ret' instruction */

    func();

    return 0;
}

显然，这在不同平台上会有所不同，但它概述了所需的基础知识：获取内存的可执行部分，编写指令，执行指令。

Answer 2

这需要您了解您的平台。例如，您平台上的C调用约定是什么？参数存储在哪里？什么寄存器保存返回值？必须保存和恢复哪些寄存器？一旦你知道了，你基本上可以编写一些C代码将代码组装到一个内存块中，然后将该内存转换为函数指针（虽然这在ANSI C中是技术上禁止的，并且如果你的平台标记了一些页面，它将无法工作内存为非可执行的又名NX位。）

简单的方法是编写一些代码，编译它，然后反汇编它，看看哪些字节对应哪些指令。您可以编写一些C代码，用该字节集填充已分配的内存，然后将其强制转换为相应类型的函数指针并执行。

最好先阅读架构和编译器的calling conventions。然后学习编写可以从C调用的程序集（即遵循调用约定）。

Answer 3

如果您有工具，他们可以帮助您更轻松地完成某些工作。例如，我可以在C中编写代码，而不是尝试设计正确的函数prologue / epilogue：

int  foo(void* Data)
    {
    return (Data != 0);
    }

然后（Windows下的MicrosoftC）将其提供给“cl / Fa / c foo.c”。然后我可以看一下“foo.asm”：

_Data$ = 8
; Line 2
        push    ebp
        mov     ebp, esp
; Line 3
        xor     eax, eax
        cmp     DWORD PTR _Data$[ebp], 0
        setne   al
; Line 4
        pop     ebp
        ret     0

我还可以使用“dumpbin / all foo.obj”来查看函数的确切字节：

00000000: 55 8B EC 33 C0 83 7D 08 00 0F 95 C0 5D C3

只需节省一些时间让字节完全正确......

在C中运行时生成函数

3 个答案: