Question

我正在寻找一种方法来重新定义一组POSIX函数，然后通过调用原始函数结束重新定义。我的想法是，我正在尝试创建一个可以限制可以调用OS API的层，具体取决于哪个“配置文件”处于活动状态。此“配置文件”确定允许的功能集，并且不应使用任何未指定的功能。

例如，如果在一个配置文件中我不允许使用strcpy，我希望能够导致编译时错误（通过static_assert）或在屏幕上打印一些内容，说“此配置文件中不允许使用strcpy” “如下：

MY_string.h

#include <string.h>

char *strcpy(char *restrict s1, const char *restrict s2)
{
#if defined(PROFILE_PASS_THROUGH)
    printf("strcpy is not allowed in this profile\n");
    return strcpy(s1, s2);
#elif defined(PROFILE_ERROR)
    static_assesrt(0, "strcpy is not allowed in this profile\n");
    return 0;
#else
    return strcpy(s1, s2);
#endif
}

所以在main.cpp中我可以使用MY_string.h

#define PROFILE_PASS_THROUGH
#include "MY_string.h"

int main()
{
    char temp1[10];
    char temp2[10];
    sprintf(temp2, "Testing");
    if (0 = strcpy(temp1, temp2))
    {
        printf("temp1 is %s\n", temp1);
    }
    return 0;
}

现在我意识到由于strcpy的重新定义，我上面编写的代码将无法正确编译，但有没有办法允许这种功能而无需使用宏或创建我自己的标准c和c ++库？

Answer 1

您可以编写一个预处理器来更改对标准例程的调用，以调用您自己的例程。这样的预处理器可能很复杂，这取决于您是否需要识别完整的C ++语法来区分使用名称空间的呼叫等等，或者您可以通过更随意地识别呼叫来逃避。
您可以链接到您自己的库，生成一个可重定位目标模块，其中已解析名称被剥离。您的库将包含具有标准名称的例程，例如strcpy，它们可以执行您想要的任何代码并调用其他名称，例如Mystrcpy。然后，由此生成的对象模块与第二个库和标准库链接。第二个库包含具有这些名称的例程，例如Mystrcpy，它们调用原始库名strcpy。执行此操作的详细信息当然取决于您的链接器。目标是建立一个这样的链：原始代码调用strcpy。这已解析为第一个库中strcpy的版本。该版本调用Mystrcpy。 Mystrcpy调用标准库strcpy。
您可以编译汇编并编辑程序集中的名称，以便调用例程而不是标准库例程。
在某些系统上，您可以使用dlsym和<dlfcn.h>中定义的其他函数来加载包含标准实现的动态库，并通过{{1}返回的指针调用它们而不是源代码中的通常名称。
GCC链接器有一个dlsym开关，用于解析--wrap对您的例程foo的调用，并解析对__wrap_foo的调用（您将在实施）到真实的__real_foo。

另见Intercepting Arbitrary Functions on Windows, UNIX, and Macintosh OS X Platforms。

Answer 2

不，不能用C ++完成。你想要的更像是一种LISP（或衍生）语言，你可以抓住现有函数的插槽并“覆盖它”，可能会回到最初的实现。

Answer 3

在Unix上的典型做法是通过LD_PRELOAD，示例（Unix）代理函数调用，特别是malloc（full example）：

/**
 * malloc() direct call
 */
inline void * libc_malloc(size_t size)
{
  typedef void* (*malloc_func_t)(size_t);
  static malloc_func_t malloc_func = (malloc_func_t) dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");

  return malloc_func(size);
}

Answer 4

在MY_String.h：

中

... blah blah
using mynamespace::strcpy;
#endif // header guard or maybe not there if using pragma

然后所有没有以std ::为前缀的strcpys将使用你的。如果你真的想要禁止它们，那么当你找到使用它的人时，请用它来霰弹枪。

Answer 5

如果使用最新的GCC（例如4.7或更新版本），您还可以在MELT中编写GCC 插件或 GCC扩展程序来替换每个电话到strcpy到mystrcpy。这可能会带给你一些工作（可能是几天，而不是几小时），但在GCC编译器的内部表示（Gimple）中，在编译器内工作具有巨大的优势。所以即使在内联等之后它也会完成。并且由于你扩展了编译器，你可以根据你的需要定制它的行为。

^{MELT是一种扩展GCC的领域特定语言。它专为此类任务而设计。}

Answer 6

你无法避免调用这些函数。

C++程序可以做任何想做的事情，它可能有一些代码从libc加载strcpy符号并运行它。如果恶意开发人员想要调用该函数，则无法避免它。要做到这一点，你需要在一些特殊环境（沙箱或虚拟机）中运行C ++代码，但我担心这种技术不可用。

如果您信任开发人员，并且您只是想找到一种方法来提醒他们不要调用某些功能，那么可能会有一些解决方案。

一种解决方案可能是避免使用#include libc标头（例如cstring），并且只包含您自己的头文件，其中您只声明了所需的函数。

另一种解决方案可能是查找已编译的可执行文件以查找调用的函数，或者LD_PRELOAD一个库，它重新定义（并因此覆盖）标准函数以使它们在运行时打印警告

Answer 7

您将如何更改MY_string.h

#include <cstring>

namespace my_functions{
    char *strcpy(char *s1, const char *s2)
    {
#if defined(PROFILE_PASS_THROUGH)
        printf("strcpy is not allowed in this profile\n");
        return std::strcpy(s1, s2);
#elif defined(PROFILE_ERROR)
        static_assert(0, "strcpy is not allowed in this profile\n");
        return 0;
#else
        return std::strcpy(s1, s2);
#endif
     }

}
using namespace my_functions;

为此，您无法包含或使用名称空间std;

如何在保持其功能的同时绕过标准C ++函数

7 个答案: