Question

我正在为C编写一个内存分析器，因为它通过malloc_hooks拦截对malloc，realloc和free函数的调用。不幸的是，由于它们在多线程环境中的不良行为而被弃用。我找不到描述替代最佳实践解决方案的文档来实现同样的事情，有人可以启发我吗？

我已经读过一个简单的#define malloc(s) malloc_hook(s)可以解决这个问题，但这不适用于我想到的系统设置，因为它太过于干扰原始代码库不适合用于分析/跟踪工具。必须手动更改原始应用程序代码是任何体面的分析器的杀手。最理想的是，我要寻找的解决方案只需链接到可选的共享库即可启用或禁用。例如，我当前的设置使用用__attribute__ ((constructor))声明的函数来安装拦截malloc挂钩。

由于

Answer 1

在尝试了一些事情之后，我终于设法弄清楚如何做到这一点。

首先，在glibc中，malloc被定义为弱符号，这意味着它可以被应用程序或共享库覆盖。因此，不一定需要LD_PRELOAD。相反，我在共享库中实现了以下功能：

void*
malloc (size_t size)
{
  [ ... ]
}

应用程序而不是glibc s malloc调用哪个。

现在，为了等同于__malloc_hook的功能，仍然缺少一些东西。

1。）来电地址

除malloc的原始参数外，glibc s __malloc_hook还提供了调用函数的地址，实际上是malloc的返回地址会回来的。为了达到同样的目的，我们可以使用gcc中提供的__builtin_return_address函数。我没有看过其他的编译器，因为我无论如何都只限于gcc，但是如果你碰巧知道怎么做这样的东西，请给我发表评论：）

我们的malloc函数现在看起来像这样：

void*
malloc (size_t size)
{
  void *caller = __builtin_return_address(0);
  [ ... ]
}

2。）从你的钩子

中访问glibc的malloc

由于我在应用程序中仅限于glibc，因此我选择使用__libc_malloc来访问原始的malloc实现。或者，可以使用dlsym(RTLD_NEXT, "malloc")，但是在此函数第一次调用时使用calloc可能存在缺陷，可能导致无限循环导致段错误。

完整的malloc hook

我的完整挂钩功能现在看起来像这样：

extern void *__libc_malloc(size_t size);

int malloc_hook_active = 0;

void*
malloc (size_t size)
{
  void *caller = __builtin_return_address(0);
  if (malloc_hook_active)
    return my_malloc_hook(size, caller);
  return __libc_malloc(size);
}

my_malloc_hook看起来像这样：

void*
my_malloc_hook (size_t size, void *caller)
{
  void *result;

  // deactivate hooks for logging
  malloc_hook_active = 0;

  result = malloc(size);

  // do logging
  [ ... ]

  // reactivate hooks
  malloc_hook_active = 1;

  return result;
}

当然，calloc，realloc和free的钩子的工作方式相似。

动态和静态链接

使用这些功能，动态链接开箱即用。链接包含malloc钩子实现的.so文件将导致从应用程序调用{{1}}，并且所有库调用都将通过我的钩子进行路由。但静态链接存在问题。我还没有完全绕过它，但在静态链接中malloc不是一个弱符号，导致链接时出现多重定义错误。

如果由于某种原因需要静态链接，例如将第三方库中的函数地址通过调试符号转换为代码行，那么您可以静态链接这些第三方库，同时仍然动态链接malloc挂钩，避免多重定义问题。我还没有找到更好的解决方法，如果你知道一个，请随时给我留言。

这是一个简短的例子：

malloc

gcc -o test test.c -lmalloc_hook_library -Wl,-Bstatic -l3rdparty -Wl,-Bdynamic将静态链接，而3rdparty将动态链接，导致预期的行为，malloc_hook_library中的函数地址可通过{{1}中的调试符号进行翻译}}。很整洁，呵呵？

Conlusion

上述技术描述了3rdparty的一种非弃用的，非常等效的方法，但有一些平均限制：

test仅适用于__malloc_hook

__builtin_caller_address仅适用于gcc

__libc_malloc是glibc

中的GNU扩展程序

链接器标志dlsym(RTLD_NEXT, [...])和glibc特定于GNU binutils。

换句话说，这个解决方案是完全不可移植的，如果将钩子库移植到非GNU操作系统，则必须添加替代解决方案。

Answer 2

您可以使用LD_PRELOAD＆amp;对dlsym 请参阅http://www.slideshare.net/tetsu.koba/presentations

上的“malloc和免费提示”

Answer 3

只需设法NDK构建包含__malloc_hook的代码。

根据https://android.googlesource.com/platform/bionic/+/master/libc/include/malloc.h，尤其是，它似乎已在Android API v28中恢复了。

extern void* (*volatile __malloc_hook)(size_t __byte_count, const void* __caller) __INTRODUCED_IN(28);

glibc弃用的__malloc_hook功能的替代方案

3 个答案:

1。）来电地址

2。）从你的钩子

完整的malloc hook

动态和静态链接

Conlusion