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内核模式下的字符串操作

2016-10-23 20:50 393 查看
原文转载自:http://blog.chinaunix.net/uid-24504987-id-153713.html,感谢作者。

1)ASCII字符串和宽字符串   

在应用程序中使用两种字符:
a) char型字符串,负责记录ANSI字符集,它是指向一个char数组的指针,每个char型变量大小是一个字节,字符串是以0标志字符串结束的;
b) wchar_t型的宽字符串,负责描述unicode字符集,它是指向一个wchar_t数组的指针,wchar_t字符大小为两个字节,字符串以0标志字符串结束。   
例: 
ANSI字符构造如下:   char *str1 = "ASCE";   

UNICODE字符构造如下:wchar_t *str2 = L"ASCE";   

注:在构造字符串时使用关键字“L”,编译器会自动生成所需要的宽字符   

  
在驱动开发中,DDK将char和wchar_t替换成CHAR和WCHAR。

驱动程序中使用KdPrint宏打印ASCII字符串和宽字符串:   
例: 

CHAR *string1 = "ASCE"; 

KdPrint(("%s\n", string1)); //注意是小写%s 

WCHAR *string2 = L"ASCE"; 

KdPrint(("%S\n", string2));

    
2)ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串   
  

DDK不鼓励程序员使用C语言的字符串,主要是因为标准C字符串处理函数容易导致缓冲区溢出等错误。应该使用DDK自定义的字符串: 
这个结构对ASCII字符串进行封装:  

typedef struct _STRING { 

  

  USHORT Length; //字符的长度,单位是字节 

  

  USHORT MaximumLength; //整个字符串缓冲区的最大长度 

  

  PCHAR Buffer; //缓冲区的指针 

  

} ANSI_STRING, *PANSI_STRING;

标准C字符串中,如果缓冲区长度是N,则只能容纳N-1个字符的字符串,最后一个字节存储NULL;

而在STRING字符串中,缓冲区大小是MaximumLength,最大字符串长度可以是MaximumLength,而不是MaximumLength-1。   

  

    

  
DDK将宽字符串封装成UNICODE_STRING数据结构:     

typedef struct _UNICODE_STRING { 

  

  USHORT 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 

  

  USHORT MaximumLength; //整个字符串缓冲区的最大长度,单位是字节 

  

  PWSTR Buffer; //缓冲区的指针 

  

} UNICODE_STRING, *PUNICODE_STRING;

与ANSI_STRING一样,UNICODE_STRING字符串不是以NULL为结束标志的。   

  

    

  
打印这两种字符串方法如下:   

ANSI_STRING ansiString; 

//此处略去对ansiString的初始化 

KdPrint(("%Z\n", &ansiString)); //注意是%Z 

UNICODE_STRING uniString; 

//此处略去对uniString的初始化 

KdPrint(("%wZ\n", &uniString));

  

    
3)字符的初始化和销毁   
  

ANSI_STRING字符串和UNICODE_STRING字符串使用前需要进行初始化,有两种方法构造这个数据结构:   

  
(1)使用DDK提供的函数:   

初始化ANSI_STRING字符串: 

  

VOID RtlInitAnsiString( 

  

  __out PANSI_STRING DestinationString, //要初始化的ANSI_STRING字符串 

  

  __in_opt PCSZ SourceString //字符串的内容 

  

); 

  

初始化UNICODE_STRING字符串: 

  

VOID RtlInitUnicodeString( 

  

  __out PUNICODE_STRING DestinationString, //要初始化的UNICODE_STRING字符串 

  

  __in_opt PCWSTR SourceString //字符串的内容 

  

); 

  

这种初始化的优点是操作简单,用完后不用清理内存。但有一个问题,就是如果修改SourceString,同时会导致DestinationString字符发生变化: 

  

ANSI_STRING ansiString; 

  

CHAR *string = "asce"; 

  

//初始化ANSI_STRING字符串 

  

RtlInitAnsiString(&ansiString, string); 

  

KdPrint(("ansiString: %Z\n", &ansiString)); 

  

//改变string 

  

string[0] = 'a'; 

  

string[1] = 's'; 

  

string[2] = 'c'; 

  

string[3] = 'e'; 

  

//改变string的同时ansiString也改变了 

  

KdPrint(("ansiString: %Z\n", &ansiString));

  

  
(2)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 1024 

  

UNICODE_STRING UnicodeString = {0}; 

  

//设置缓冲区大小 

  

UnicodeString.MaximumLength = BUFFER_SIZE; 

  

//分配内存 

  

UnicodeString.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE); 

  

WCHAR *wideString = L"ASCE"; 

  

    

  

//设置字符串长度,因为是宽字符,所以是字符长度的倍 

  

UnicodeString.Length = 2*wcslen(wideString); 

  

//保证缓冲区足够大,否则程序终止 

  

ASSERT(UnicodeString.MaximumLength >= UnicodeString.Length); 

  

//内存复制 

  

RtlCopyString(UnicodeString.Buffer, wideString, UnicodeString.Length); 

  

    

  

KdPrint(("UnicodeString: %wZ\n", &UnicodeString)); 

  

    

  

//清理内存 

  

ExFreePool(UnicodeString.Buffer); 

  

UnicodeString.Buffer = NULL; 

  

UnicodeString.Length = UnicodeString.MaximumLength = 0; 

  

对于最后一步清理内存,DDK给出了简化函数,分别是RtlFreeAnsiString和RtlFreeUnicodeString,这两个函数内部调用了ExFreePool去回收内存的。

  
4)字符串复制   

  

DDK提供针对ANSI_STRING字符串和UNICODE_STRING字符串的复制字符串函数:   

  

VOID RtlCopyString( 

  

  __out PSTRING DestinationString, //目的字符串 

  

  __in_opt const STRING *SourceString //源字符串 

  

); 

  

VOID RtlCopyUnicodeString( 

  

  __inout PUNICODE_STRING DestinationString, //目的字符串 

  

  __in_opt PCUNICODE_STRING SourceString //源字符串 

  

);

  

下面代码说明了RtlCopyUnicodeString函数的使用:   

  

#define BUFFER_SIZE 1024 

  

//初始化UnicodeString1 

  

UNICODE_STRING UnicodeString1; 

  

RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"ASCE"); 

  

    

  

//初始化UnicodeString2 

  

UNICODE_STRING UnicodeString2 = {0}; 

  

UnicodeString2.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE); 

  

UnicodeString2.MaximumLength = BUFFER_SIZE; 

  

    

  

//将初始化UnicodeString1复制到UnicodeString2 

  

RtlCopyUnicodeString(&UnicodeString2, &UnicodeString1); 

  

    

  

//分别显示UnicodeString1和UnicodeString2 

  

KdPrint(("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   
  

DDK提供了对ANSI_STRING字符串和UNICODE_STRING字符串的相关比较函数:   

  

LONG RtlCompareString( 

  

  __in const STRING *String1, //要比较的第一个字符串 

  

  __in const STRING *String2, //要比较的第二个字符串 

  

  __in BOOLEAN CaseInSensitive //是否对大小写敏感 

  

); 

  

LONG RtlCompareUnicodeString( 

  

  __in PCUNICODE_STRING String1, //要比较的第一个字符串 

  

  __in PCUNICODE_STRING String2, //要比较的第二个字符串 

  

  __in BOOLEAN CaseInSensitive //是否对大小写敏感 

  

);

  

DDK同时提供了RtlEqualString和RtlEqualUnicodeString函数,返回为非零代表相等,零代表不相等:   

  

BOOLEAN RtlEqualString( 

  

  __in const STRING *String1, 

  

  __in const STRING *String2, 

  

  __in BOOLEAN CaseInSensitive 

  

); 

  

BOOLEAN RtlEqualUnicodeString( 

  

  __in PCUNICODE_STRING String1, 

  

  __in PCUNICODE_STRING String2, 

  

  __in BOOLEAN CaseInSensitive 

  

);

  

函数实例:   

  

//初始化UnicodeString1 

  

UNICODE_STRING UnicodeString1; 

  

RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"ASCE"); 

  

    

  

//初始化UnicodeString2 

  

UNICODE_STRING UnicodeString2; 

  

RtlnitUnicodeString(&UnicodeString2, L"ASCE
BOY"); 

  

    

  

//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 euqal\n")); 

  

}

  
6)字符串转化成大写   

  

DDK提供的将ANSI_STRING字符串和UNICODE_STRING字符串转换成大写的函数如下:   

  

VOID RtlUpperString(   

  

  __inout  PSTRING DestinationString, //目的字符串   

  

  __in     const STRING *SourceString //源字符串   

  

);   

  

NTSTATUS RtlUpcaseUnicodeString(   

  

  __inout  PUNICODE_STRING DestinationString, //目的字符串   

  

  __in     PCUNICODE_STRING SourceString, //源字符串   

  

  __in     BOOLEAN AllocateDestinationString //是否为目的字符串分配内存,   

  

//目的字符串和源字符串可以是同一个字符串   

  

);   

  

实例代码:   

  

//初始化UnicodeString1   

  

UNICODE_STRING UnicodeString;   

  

RtlInitUnicodeString(&UnicodeString, L"ASCE BOY");   

  

//变化前   

  

KdPrint(("UnicodeString: %wZ\n", &UnicodeString));   

  

//转化成大写   

  

RtlUpcaseUnicodeString(&UnicodeString, &UnicodeString, FALSE);   

  

//变化后   

  

KdPrint(("UnicodeString: %wZ\n", &UnicodeString));   

  

    

  
7)字符串与整型数字相互转换   

  

将UNICODE_STRING字符串转换成整数:   

  

NTSTATUS RtlUnicodeStringToInteger(   

  

  __in      PCUNICODE_STRING String, //需要转换的字符串   

  

  __in_opt  ULONG Base, //转换的数的进制(如2、8、10、16)   

  

  __out     PULONG Value //需要转换的数字   

  

);   

  

    

  

将整数转换成UNICODE_STRING字符串:   

  

NTSTATUS RtlIntegerToUnicodeString(   

  

  __in      ULONG Value, //需要转换的数字   

  

  __in_opt  ULONG Base, //转换的数的进制(2、8、10、16)   

  

  __inout   PUNICODE_STRING String //需要转换的字符串   

  

);    

  

实例代码如下:   

  

#define BUFFER_SIZE 1024   

  

//字符串转换成数字   

  

UNICODE_STRING UnicodeString;   

  

RtlInitUnicodeString(&UnicodeString, L"-100");   

  

ULONG lNumber;   

  

    

  

NTSTATUS nStatus = RtlUnicodeStringToInteger(&UnicodeString, 10, &lNumber);   

  

if(NT_SUCCESS(nStatus))   

  

{   

  

         KdPrint(("Conver to integer successfully\n"));   

  

         KdPrint(("Result : %d\n", lNumber));   

  

}   

  

else  

  

{   

  

         KdPrint(("Conver to integer failed\n"));   

  

}   

  

    

  

//将数字转换成字符串   

  

UNICODE_STRING UnicodeStringSec = {0};   

  

UnicodeStringSec.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE);   

  

UnicodeStringSec.MaximumLength = BUFFER_SIZE;   

  

nStatus = RtlIntegerToUnicodeString(200, 10, &UnicodeStringSec);   

  

    

  

if(NT_SUCCESS(nStatus))   

  

{   

  

         KdPrint(("Cover to string successfully\n"));   

  

         KdPrint(("Result : %wZ\n", &UnicodeStringSec));   

  

}   

  

else  

  

{   

  

         KdPrint(("Conver to string failed\n"));   

  

}   

  

    

  

//销毁UnicodeStringSec,注意:UnicodeString不用销毁   

  

RtlFreeUnicodeString(&UnicodeStringSec);   

  

    

  

8)ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串的转换   

  

将UNICODE_STRING字符串转换成ANSI_STRING字符串:   

  

NTSTATUS RtlUnicodeStringToAnsiString(   

  

  __inout  PANSI_STRING DestinationString, //需要被转换的字符串   

  

  __in     PCUNICODE_STRING SourceString, //需要转换的源字符串   

  

  __in     BOOLEAN AllocateDestinationString //是否需要对被转换字符串分配内存   

  

);   

  

将ANSI_STRING字符串转换成UNICODE_STRING字符串:   

  

NTSTATUS RtlAnsiStringToUnicodeString(   

  

  __inout  PUNICODE_STRING DestinationString, //需要被转换的字符串   

  

  __in     PCANSI_STRING SourceString, //需要转换的源字符串   

  

  __in     BOOLEAN AllocateDestinationString //是否需要对被转换字符串分配内存   

  

);   

  

实例代码如下:   

  

//将UNICODE_STRING字符串转换成ANSI_STRING字符串   

  

UNICODE_STRING UnicodeString;   

  

RtlInitUnicodeString(&UnicodeString, L"ASCE BOY");   

  

    

  

ANSI_STRING AnsiString;   

  

NTSTATUS nStatus = RtlUnicodeStringToAnsiString(&AnsiString,    

  

                                                                                                                         &UnicodeString, TRUE);   

  

if(NT_SUCCESS(nStatus))   

  

{   

  

         KdPrint(("Conver successfully\n"));   

  

         KdPrint(("Result:%Z\n", &AnsiString));   

  

}   

  

else  

  

{   

  

         KdPrint(("Conver failed\n"));   

  

}   

  

//销毁AnsiString   

  

RtlFreeAnsiString(&AnsiString);   

  

    

  

//将ANSI_STRING字符串转换成UNICODE_STRING字符串   

  

ANSI_STRING AnsiStringSec;   

  

RtlInitString(&AnsiStringSec, "ASCE BOY");   

  

    

  

UNICODE_STRING UnicodeStringSec;   

  

nStatus = RtlAnsiStringToUnicodeString(&UnicodeStringSec,   

  

                                     &AnsiStringSec, TRUE);   

  

if(NT_SUCCESS(nStatus))   

  

{   

  

         KdPrint(("Conver successfully\n"));   

  

         KdPrint(("Result: %wZ\n", &UnicodeStringSec));   

  

}   

  

else  

  

{   

  

         KdPrint(("Conver failed\n"));   

  

}   

  

    

  

//销毁UnicodeStringSec   

  

RtlFreeUnicodeString(&UnicodeStringSec); 
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