使用带有 printf 的格式字符串打印可变字节数

Posted 2023-02-14

【中文标题】使用带有 printf 的格式字符串打印可变字节数

【英文标题】：Printing variable number of bytes using format strings with printf

【发布时间】：2022-01-05 02:41:36

【问题描述】：

目标：使用单个格式说明符打印可变数量的字节。

环境： x86-64 Ubuntu 20.04.3 LTS 在 x86-64 主机上的 VM 中运行。

示例：

让%kmagic 成为我正在寻找的格式说明符，它通过从堆栈中弹出它们并将它们添加到输出中来打印k 字节。然后，对于指向内存中保存字节0xde 0xad 0xbe 0xef 的内存区域的%rsp，我希望printf("Next 4 bytes on the stack: %4magic") 打印Next 4 bytes on the stack: deadbeef。

到目前为止我尝试了什么：

%khhx，不幸的是，这只会导致 k-1 空格后跟两个十六进制字符（一个字节的数据）。 %kx，我希望将 k/2 字节打印为一个数字。这只会打印 8 个十六进制字符（4 个字节），前面有 k - 8 个空格。

打印的非空白字符数与格式说明符的长度匹配，即%hhx 的预期长度为 2，这也是打印的非空白字符数。 %x 也是如此，预计会打印 8 个字符。

问题： 是否有可能获得所需的行为？如果有，怎么做？

【问题讨论】：

"是否可以获得所需的行为？" --> 是的。 “如果是，怎么做？”你在找人为你写这段代码吗？ “到目前为止我尝试了什么：” --> 发布该代码。

作为问题中的状态，我正在寻找一个格式说明符，而不是一个自定义的 printf 实现，它可以满足我的需求。所以不，我不是在找人为我编写代码，而是在找人告诉我说明符。当我正在寻找说明符而不是任何代码时，编写我尝试过的说明符就足够了。发布“代码”，例如printf("I want 4 bytes: %4hhx"); 只是添加样板。

【参考方案1】：

是否有可能获得所需的行为？如果有，怎么做？

不存在 printf 格式说明符来做你想做的事。

可能

编写您自己的printf 实现来支持您想要的。使用 implementation-specific tools 创建您自己的 printf 格式说明符。您可以从linux kernel printk %*phN format speciifer 获得灵感。

【参考方案2】：

无法使用标准printf。需要自己编写函数，自定义printf函数。

http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Customizing-Printf.html

示例（简单转储）：

int printdump (FILE *stream, const struct printf_info *info, const void *const *args)

    const unsigned char *ptr = *(const unsigned char **)args[0];
    size_t size = *(size_t*)args[1];
    for(size_t i = 1; i <= size; i++)
    
        fprintf(stream, "%02X%c", ptr[i-1], i % 8 ? ' ' : '\n');
    
  return 1;


int printdumpargs (const struct printf_info *info, size_t n, int *argtypes)

  if (n == 2)
    argtypes[0] = PA_POINTER;
    argtypes[1] = PA_INT;
  return 2;


int main(void)

    double x[4] = 456543645.6786e45, 456543654, 1e345, -345.56e67;
    register_printf_function ('Y', printdump, printdumpargs);

    printf("%Y\n", &x, sizeof(x));

我看到它现在已经贬值了（可能没有人使用它）

https://godbolt.org/z/qKs6e1d9q

输出：

30 18 CB 5A EF 10 13 4B
00 00 00 A6 4D 36 BB 41
00 00 00 00 00 00 F0 7F
C4 5D ED 48 9C 05 60 CE

【讨论】：

printdumpargs 似乎有缩进问题，或者可能是缺少块。

【参考方案3】：

没有用于您的目的的标准转换说明符，但您可以使用辅助函数和动态数组在 C99 中实现您的目标：

#include <stdio.h>

char *dump_bytes(char *buf, const void *p, size_t count) 
    const unsigned char *src = p;
    char *dest = buf;
    while (count --> 0) 
        dest += sprintf(dest, "%.2X", *src++);
        if (count)
            *dest++ = ' ';
    
    *dest = '\0';  // return an empty sting for an empty memory chunk
    return buf;


int main() 
    long n = 0x12345;
    printf("n is at address %p with contents: %s\n",
           (void *)&n,
           dump_bytes((char[3 * sizeof(n)])"", &n, sizeof(n)));
    return 0;

输出：n is at address 0x7fff523f57d8 with contents: 45 23 01 00 00 00 00 00

您可以使用宏进行更简单的调用：

#define DUMPBYTES(p, n)  dump_bytes((char[3 * (n)])"", p, n)

int main() 
    char *p = malloc(5);
    printf("allocated 5 bytes at address %p with contents: %s\n",
           p, DUMPBYTES(p, 5));
    free(p);
    return 0;