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[内核驱动] 字符串操作
阅读量:6038 次
发布时间:2019-06-20

本文共 12418 字,大约阅读时间需要 41 分钟。

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1、字符串

Unicode 字符串有一个结构体定义如下:

typedef struct _UNICODE_STRING {

  USHORT Length; // 字符串的长度(字节数)

  USHORT MaximumLength; // 字符串缓冲区的长度(字节数)

  PWSTR Buffer; // 字符串缓冲区

} UNICODE_STRING, *PUNICODE_STRING;

需要注意的是,当我们定义了一个UNICODE_STRING 变量之后,它的Buffer 域还没有分配空间,因此我们不能直接赋值,好的做法是使用微软提供的Rtl 系列函数。

UNICODE_STRING str;

RtlInitUnicodeString(&str, L"my first string!");

或者如下所示:

  #include <ntdef.h>

  UNICODE_STRING str = RTL_CONSTANT_STRING(L"my first string!");

与ring3 不同,我们的UNICODE 字符串并不是以“\0”来表示字符串结束的,而是依靠UNICODE_STRING 的Length 域来确定。

当使用UNICODE_STRING 时,一定要手动设置UNICODE_STRING 的Length和MaximumLength 成员,不要想当然的认为设置了Buffer后,Length和MaximumLength 成员就会根据Buffer被自动设置。由其是当自己写的函数用UNICODE_STRING作为参数返回时,一定要设置Length和MaximumLength 成员,不然很可能得到非预期结果。

动态分配内存的方式初始化:

// 定义一个内存分配标记

#define MEM_TAG ‘MyTt’

// 目标字符串,接下来它需要分配空间。

UNICODE_STRING dst = { 0 };

// 分配空间给目标字符串。根据源字符串的长度。

dst.Buffer = (PWCHAR)ExAllocatePoolWithTag(NonpagedPool,src->Length,M EM_TAG);

if(dst.Buffer == NULL)

{

// 错误处理

status = STATUS_INSUFFICIENT_RESOUCRES;

……

}

dst.Length = dst.MaximumLength = src->Length;

ExAllocatePoolWithTag 的第一个参数NonpagedPool 表明分配的内存是非分页内存,这样它们可以永远存在于物理内存,而不会被分页交换到硬盘上去;第二个参数是长度;第三个参数是一个所谓的“内存分配标记”。

内存分配标记用于检测内存泄漏。一般每个驱动程序定义一个自己的内存标记,也可以在每个模块中定义单独的内存标记。内存标记是随意的32位数字,即使冲突也不会有什么问题。此外也可以分配可分页内存,使用PagedPool标识第一个参数即可。ExAllocatePoolWithTag分配的内存可以使用 ExFreePool来释放。

ExFreePool 只需要提供需要释放的指针即可。举例如下:

ExFreePool(dst.Buffer);

dst.Buffer = NULL;

dst.Length = dst.MaximumLength = 0;

 ——————————————————————————

内核模式下的字符串操作

1、ASCII字符串和宽字符串
在驱动程序开发中,DDK将char和wchar_t类别,替换成CHAR和WCHAR类别
驱动程序中用KdPrint打印ASCII字符串和宽字符串:
打印ASCII字符串

CHAR *string = "Hello";KdPrint("%s\n", string);

打印宽字符串

WCHAR *string = L"Hello";KdPrint("%S\n", string);

2、ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串

2.1、ANSI_STRING字符串:

typedef struct _STRING{    USHORT Length;    USHORT MaximumLength;    PCHAR Buffer;}STRING;typedef STRING ANSI_STRING;typedef PSTRING PANSI_STRING;typedef STRING OEM_STRING;typedef PSTRING POEM_STRING;

这个数据结构对ASCII字符串进行了封装

Length:字符的长度
MaximumLength:整个字符串缓冲区的最大长度
Buffer:缓冲区的指针
注意:和标准的字符不同,STRING字符串不是以0标志字符的结束。字符长度依靠
Length字段。在标准C中的字符串中,如果缓冲区长度是N,那么只能容纳N-1个字
符的字符串,这是因为要留一个字节存储NULL。而在STRING字符串中,缓冲区的大小
MaximumLength,最大的字符串长度可以是MaximumLength,而不是MaximumLength-1

2.2、UNICODE_STRING字符串:

typedef struct _UNICODE_STRING{    USHORT Length;    USHORT MaxmumLength;    PWSTR Buffer;} UNICODE_STRING;

Length:字符的长度,单位是字节。如果是N个字符,那么Length等于N的2倍

MaximumLength:整个字符串缓冲区的最大长度,单位也是字节
Buffer:缓冲区的指针

2.3、KdPrint打印ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串

打印ANSI_STRING字符串:

ANSI_STRING ansiString;//省去对ansiString初始化KdPrint("%Z\n", &ansiString);打印UNICODE_STRING字符串:UNICODE_STRING uniString;//省去对uniString初始化KdPrint("%wZ\n", &uniString);

3、字符串的初始化与销毁

3.1、方法一使用DDK提供了相应的函数

/************************************************************************* 函数名称:RtlInitAnsiString* 功能描述:初始化ANSI_STRING字符串* 参数列表:        DestinationString:要初始化的ANSI_STRING字符        SourceString:字符串的内容* 返回 值:VOID*************************************************************************/VOID RtlInitAnsiString(    IN OUT PANSI_STRING DestinationString,    IN PCSZ SourceString)

使用方法:

ANSI_STRING AnsiString1;CHAR* string1 = "hello";RtlInitAnsiString(&AnsiString1,string1);
/************************************************************************* 函数名称:RtlInitUnicodeString* 功能描述:初始化UNICODE_STRING字符串* 参数列表:        DestinationString:要初始化的UNICODE_STRING字符        SourceString:字符串的内容* 返回 值:VOID*************************************************************************/VOID RtlInitUnicodeString(    IN OUT PANSI_STRING DestinationString,    IN PCSZ SourceString)

使用方法:

UNICODE_STRING UniString1;CHAR* string1 = "hello";RtlInitUnicodeString(&UniString1,string1);

这中办法是将AnsiString1中的Buffer等于string1指针。这种初始化的优点是

操作简单,用完后不用清理内存。但带来另外一个问题,如果修改string1,同时
会导致AnsiString1字符串发生变化

ANSI_STRING AnsiString1;CHAR* string1 = "hello";//初始化ANSI_STRING字符串RtlInitAnsiString(&AnsiString1,string1); KdPrint(("AnsiString1:%Z\n", &AnsiString1));//打印hello//改变string1string1[0]='H';string1[1]='E';string1[2]='L';string1[3]='L';string1[4]='o';//改变string1,AnsiString1同样会导致变化KdPrint(("AnsiString1:%Z\n", &AnsiString1));//打印HELLO

3.1、另外一种方法是程序员自己申请内存,并初始化内存,当不用字符串时

需要回收字符串占用的内存

#define BUFFER_SIZE 1024UNICODE_STRING UnicodeString1 = {
0};//设置缓冲区大小UnicodeString1.MaximumLength = BUFFER_SIZE;//分配内存UnicodeString1.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE);WCHAR* wideString = L"hello";//设置字符串长度,因为是宽字符,所以是字符长度的2倍UnicodeString1.Length = 2 * wcslen(wideString);//保证缓冲区足够大,否则程序终止ASSERT(UnicodeString1.MaximumLength >= UnicodeString1.Length);//内存赋值RtlCopyMemory(UnicodeString1.Buffer, wideString, UnicodeString1.Length);KdPrint(("UnicodeString:%wZ\n", &UnicodeString1));//清理内存ExFreePool(UnicodeString1.Buffer);UnicodeString1.Buffer = NULL;UnicodeString1.Length = UnicodeString1.MaximumLength = 0;

清理内存,DDK同样给出了简化函数分别是

RtlFreeAnsiStringRtlFreeUnicodeString

这两个函数内部调用了ExFreePool去回收内存

4、字符串复制

/************************************************************************* 函数名称:RtlCopyString* 功能描述:ANSI_STRING字符串复制* 参数列表:        DestinationString:目的字符串        SourceString:源字符串* 返回 值:VOID*************************************************************************/VOID RtlCopyString(    IN OUT PSTRING DestinationString,    IN PSTRING SourceString OPTIONAL);/************************************************************************* 函数名称:RtlCopyUnicodeString* 功能描述:UNICODE_STRING字符串复制* 参数列表:        DestinationString:目的字符串        SourceString:源字符串* 返回 值:VOID*************************************************************************/VOID RtlCopyUnicodeString(    IN OUT PUNICODE_STRING DestinationString,    IN PUNICODE_STRING SourceString OPTIONAL);

使用方法:

//初始化UnicodeString1UNICODE_STRING UnicodeString1;RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"Hello World");//初始化UnicodeString2UNICODE_STRING UnicodeString2 = {
0};UnicodeString2.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE);UnicodeString2.MaximumLength = BUFFER_SIZE;//将初始化UnicodeString1复制到UnicodeString2RtlCopyUnicodeString(&UnicodeString2, &UnicodeString1);//分别显示UnicodeString1和UnicodeString2KdPrint(("UnicodeString1%wZ\n", &UnicodeString1));KdPrint(("UnicodeString2%wZ\n", &UnicodeString2));//销毁UnicodeString2//注意UnicodeString1不用销毁RtlFreeUnicodeString(&UnicodeString2);

5、字符串比较

/************************************************************************* 函数名称:RtlCompareString* 功能描述:ANSI_STRING字符串比较* 参数列表:        String1:要比较的第一个字符串        String2:要比较的第二个字符串        CaseInSensitive:是否对大小写敏感* 返回 值:比较结果        如果函数返回值为0,表示两个字符串相等        如果小于0,则表示第一个字符串小于第二个字符串        如果大于0,则表示第一个字符串大于第二个字符串*************************************************************************/LONG RtlCompareString(    IN PSTRING String1,    IN PSTRING String2,    IN BOOLEAN CaseInSensitive);/************************************************************************* 函数名称:RtlCompareUnicodeString* 功能描述:UNICODE_STRING字符串比较* 参数列表:        String1:要比较的第一个字符串        String2:要比较的第二个字符串        CaseInSensitive:是否对大小写敏感* 返回 值:比较结果        如果函数返回值为0,表示两个字符串相等        如果小于0,则表示第一个字符串小于第二个字符串        如果大于0,则表示第一个字符串大于第二个字符串*************************************************************************/LONG RtlCompareUnicodeString(    IN PUNICODE_STRING String1,    IN PUNICODE_STRING String2,    IN BOOLEAN CaseInSensitive);

如何使用RtlCompareUnicoodeString函数

UNICODE_STRING UnicodeString2;RtlInitUnicodeString(&UnicodeString2, L"Hello");//判断字符串是否相等if(RtlEqualUnicodeString(&UnicodeString1, &UnicodeString2, TRUE)){    KdPrint(("UnicodeString1 and UnicodeString2 are equal\n"));}else{    KdPrint(("UnicodeString1 and UnicodeString2 are NOT equal\n"));}

6、字符串转化成大写

/************************************************************************* 函数名称:RtlUpperString* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成大写* 参数列表:        DestinationString:目的字符串        SourceString:源字符串* 返回 值:VOID*************************************************************************/VOID RtlUpperString(    IN OUT PSTRING DestinationString,    IN PSTRING SourceString);/************************************************************************* 函数名称:RtlUpperString* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成大写* 参数列表:        DestinationString:目的字符串        SourceString:源字符串        AllocateDesttinationString:是否为目的字符串分配内存* 返回 值:VOID*************************************************************************/NTSTATUS RtlUpcaseUnicodeString(    IN OUT PUNICODE_STRING DestinationString OPTIONAL,    IN PCUNICODE_STRING SourceString,    IN BOOLEAN AllocateDesttinationString);

如何使用RtlUpcaseUnicodeString函数

//初始化UnicodeString1UNICODE_STRING UnicodeString1;RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"Hello World");//变化钱KdPrint(("UnicodeString1:%wZ\n", &UnicodeString1));//转换成大写RtlUpcaseUnicodeString(&UnicodeString1,&UnicodeString2,FALSE);//变化后KdPrint(("UnicodeString1:%wZ\n", &UnicodeString1));

7、字符串与整型数字相互转换

/************************************************************************* 函数名称:RtlUnicodeStringToInteger* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成整型数字* 参数列表:        String:需要转化的字符串        Base:转换的数的进制(2,8,10,16)        Value:需要转换的数字* 返回 值:指明是否转换成功*************************************************************************/NTSTATUS RtlUnicodeStringToInteger(IN PUNICODE_STRING String,IN ULONG Base OPTIONAL,OUT PULONG Value);/************************************************************************* 函数名称:RtlIntegerToUnicodeString* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成整型数字* 参数列表:        Value:需要转化的数字        Base:转换的数的进制(2,8,10,16)        String:需要转换的字符串* 返回 值:指明是否转换成功*************************************************************************/NTSTATUS RtlIntegerToUnicodeString(IN ULONG Value,IN ULONG Base OPTIONAL,OUT PUNICODE_STRING  String);

字符串与整型数字相互转换的实例

//(1)字符串转换成数字//初始化UnicodeString1UNICODE_STRING UnicodeString1;RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"-100");ULONG lNumber;NTSTATUS nStatus = RtlUnicodeStringToInteger(&UnicodeString1, 10, &lNumber);if( NT_SUCCESS(nStatus) ){    KdPrint(("Conver To Integer successfullu!\n"));    KdPrint(("Result:%d\n", lNumber));}else{    KdPrint(("Conver to integer unsuccessfully!\n"));}//(2)数字转换成字符串//初始化UnicodeString2UNICODE_STRING UnicodeString2;UnicodeString2.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE);UnicodeString2.MaximumLength = BUFFER_SIZE;nStatus = RtlIntegerToUnicodeString(200, 10, &UnicodeString2);if( NT_SUCCESS(nStatus) ){    KdPrint(("Conver to string successfuall!\n"));    KdPrint(("Result:%wZ\n", &UnicodeString2));}else{    KdPrint(("Conver to string unsuccessfully!\n"));}//注销UniocdeString2//注意:UnicodeString1不用销毁RtlFreeUnicodeString(&UniocdeString2);

8、ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串相互转换

/************************************************************************* 函数名称:RtlUnicodeStringToAnsiString* 功能描述:将UNICODE_STRING字符串转化成ANSI_STRING字符串* 参数列表:        DestinationString:需要转化的字符串        SourceString:需要转换的原字符串        AllocateDesctinationString:是否需要对被转换的字符串分配内存* 返回 值:指明是否转换成功*************************************************************************/NTSTATUS RtlUnicodeStringToAnsiString(INT OUT PANSI_STRING DestinationString,IN PUNICODE_STRING SourceString,IN BOOLEAN AllocateDesctinationString);/************************************************************************* 函数名称:RtlAnsiStringToUnicodeString* 功能描述:将ANSI_STRING字符串转化成UNICODE_STRING字符串* 参数列表:        DestinationString:需要转化的字符串        SourceString:需要转换的原字符串        AllocateDesctinationString:是否需要对被转换的字符串分配内存* 返回 值:指明是否转换成功*************************************************************************/NTSTATUS RtlAnsiStringToUnicodeString(INT OUT PUNICODE_STRING DestinationString,IN PANSI_STRING SourceString,IN BOOLEAN AllocateDesctinationString);

ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串的相互转换

//(1)将UNICODE_STRING字符串转换成ANSI_STRING字符串//初始化UnicodeString1UNICODE_STRING UnicodeString1;RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"Hello World");ANSI_STRING AnsiString1;NTSTATUS nStatus = RtlUnicodeStringToAnsiString(&AnsiString1, &UnicodeString1, TRUE);if( NT_SUCCESS(nStatus) ){    KdPrint(("Conver successfully!\n"));    KdPrint(("Result:%Z\n", &AnsiString1));}else{    KdPrint(("Conver unsuccessfully\n"));}//销毁AnsiString1RtlFreeAnsiString(&AnsiString1);//(2)将ANSI_STRIN字符串转换成GUNICODE_STRING字符串//初始化AnsiString2ANSI_STRING AnsiString2;RtlInitString(&AnsiString2, "Hello World");UNICODE_STRING UnicodeString2;nStatus = RtlAnsiStringToUnicodeString(&UnicodeString2, &AnsiString2, TRUE);if( NT_SUCCESS(nStatus) ){    KdPrint(("Conver successfully!\n"));    KdPrint(("Result:%Z\n", &UnicodeString2));}else{    KdPrint(("Conver unsuccessfully\n"));}//销毁UnicodeString2RtlFreeUnicodeString(&UnicodeString2);

 

 

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