C++ - 从结束地址获取函数的起始地址/获取函数的大小

Posted 2023-02-16

【中文标题】C++ - 从结束地址获取函数的起始地址/获取函数的大小

【英文标题】：C++ - Get Starting Address of a function from Ending Address / Get size of a function

【发布时间】：2016-07-07 17:58:52

【问题描述】：

我正在使用 Visual Studio 的 /Gh 和 /GH 编译器选项来分析一堆代码。使用的两种方法是 _penter 和 _pexit，它们在被分析的代码中进入或退出函数时调用。由于我需要对特定函数进行分析/调试，因此我使用了一个已定义的数组 FuncTable，其中包含我需要检测的函数的地址，它们的名称为字符串。因此，当输入一个函数时，pStack[0] 基本上包含寄存器内容，其中包含正在执行的代码的当前行的地址。类似地，当函数退出时，pStack[0] 包含代码最后一行的地址。

问题：当输入一个函数（调用_penter）时，我得到了pStack[0]中函数第一行的地址，因此我可以通过减去a来得到函数的地址常量（-5）并将其保存到我的列表中，以便稍后在 _pexit 函数中检索。但是由于在 _pexit 中我得到了函数最后一行的地址，所以我需要找到函数的大小，以便从 pStack[0] 中的地址中减去该大小以到达函数的起始地址，然后进行比较该地址保存在我的列表中。下面贴的是代码。

void _stdcall EnterFunc0(unsigned * pStack)

    void      * pCaller;
    pCaller = (void *)(pStack[0] - 5); // pStack[0] is first line, -5 for function address
    Signature * funct = FuncTable;

    while (funct->function)
    
        const BYTE * func = (const BYTE *)funct->function;
        if ((func == (const BYTE *)pCaller) || ((*func == 0xE9) && ((func + *(DWORD *)(func + 1) + 5) == (const BYTE *)pCaller)))
        
            Stack_Push(funct->name, funct->returnType, true, pCaller);          
        
        funct++;
    



extern "C" __declspec(naked) void __cdecl _penter()

    _asm
    
        pushad              // save all general purpose registers
        mov    eax, esp     // current stack pointer
        add    eax, 32      // stack pointer before pushad
        push   eax          // push pointer to return address as parameter to EnterFunc0

        call   EnterFunc0

        popad               // restore general purpose registers
        ret                 // start executing original function
    

void _stdcall ExitFunc0(unsigned * pStack)

    if (startRecording) 
    
        StackEntry * start = top;
        while (start != NULL)
        
            //**HERE I NEED TO COMPARE THE ADDRESS OF THE FUNCTION WITH THE ONE ALREADY IN MY STACK**
                            if ((void *)(pStack[0] - sizeOfTheFunction) == start->Address)
            
                OutputDebugString("Function Found\n");
            
            start = start->next;
        
    


extern "C" __declspec(naked) void __cdecl _pexit()

    _asm
    
        pushad              // save all general purpose registers
        mov    eax, esp     // current stack pointer
        add    eax, 32      // stack pointer before pushad
        push   eax          // push pointer to return address as parameter to EnterFunc0

        call   ExitFunc0

        popad               // restore general purpose registers
        ret                 // start executing original function
    

【问题讨论】：

C 不支持 methods，只支持 _functions。但是extern "C" 不是有效的 C，而是不同的语言 C++。使用正确的标签。

【参考方案1】：

您已经知道 _pexit() 函数中的地址，它是在 _penter() 函数中传递给您的。您所要做的就是支持嵌套函数调用。 std::stack 对此有好处。使用 push() 将地址保存在 _penter 中，在 _pexit 函数中使用 top() 检索它并调用 pop()。

再也不需要知道函数体的大小了。

【参考方案2】：

由于编译器确保在每个函数的开头和结尾调用_penter 和_pexit，您可以确定在调用_pexit 时，由@ 创建的堆栈顶部的函数指针987654325@ 始终指向当前函数。不用找了。

（这应该是正确的，除非您手动调用其中一个函数，这是您不应该这样做的，或者有一个多线程程序。在后一种情况下，您应该为每个线程创建一个私有堆栈。当然，您还必须将Stack_Pop 调用添加到_pexit，但我认为您无论如何都打算这样做。）

【讨论】：

这种方法的问题是不是每个函数都被跟踪，而且由于我只跟踪_penter中的特定函数，所以在_pexit中我需要知道它是否确实是我在_penter中跟踪的函数。不幸的是，我不能为每个线程创建一个私有堆栈，该库应该与可以是单线程或多线程的应用程序链接。而且我认为我无法访问所链接的进程库的线程。

@TahaRehmanSiddiqui 这并不禁止使用（第二个）堆栈来跟踪堆栈（双关语）。另外，我不明白你为什么couldn't use TLS。

【参考方案3】：

原来我看错了问题。我通过使用 dbghelp.lib 中的 SymFromAddress 方法获取符号信息解决了这个问题。一旦我得到方法的名称，我就可以将它与我存储在 _penter 中的信息进行比较。

SYMBOL_INFO  * mysymbol;
HANDLE         process;
char           temp[MAX_TEMP_LENGTH] = "                                                                       ";

process = GetCurrentProcess();
SymInitialize(process, NULL, TRUE);

mysymbol = (SYMBOL_INFO *)calloc(sizeof(SYMBOL_INFO) + 256 * sizeof(char), 1);
mysymbol->MaxNameLen = 255;
mysymbol->SizeOfStruct = sizeof(SYMBOL_INFO);
SymFromAddr(process, (DWORD64)((void *)pStack[0]), 0, mysymbol);
OutputDebugString(mysymbol->Name);
OutputDebugString("\n");

【讨论】：

请注意文档explicitly states that SymFromAddr is not thread-safe.

好吧，我只是测试了一段代码（模拟器）。它正在使用多线程代码（可能是因为我在链接到多线程进程的库中使用它）。但是，它正在将执行速度减慢到无法忍受的程度。所以我还在寻找方法。 @Phillip，由于某种原因，如果我使用一个堆栈，当它应该有一些条目时，它会变空。只是为了确认一下，你的意思是我推入 _penter 并弹出 _pexit？

没错。只要你无条件地这样做，永远不要手动调用这两个函数中的任何一个，并确保你没有线程问题，这不应该发生。

您可以缓存SymFromAddr 的结果，只有在获得新地址时才查找符号。这应该可以避免您的大部分性能受到影响。您还应该在对SymFromAddr 的调用周围使用锁定，因为这不是线程安全的（仅仅因为它似乎与多个线程一起工作并不能证明这样做是安全的 - 您需要两个线程在功能可能会发现问题）。

【参考方案4】：

Configuration Properties > C/C++ > Command Line

将编译器选项添加到Additional Options 框

像这样

为 _penter 钩子添加标志 /Gh 为 _pexit 钩子添加标志 /GH

我用于跟踪/记录的代码

#include <intrin.h>

extern "C"  void __declspec(naked) __cdecl _penter(void) 
    __asm 
        push ebp;               // standard prolog
        mov ebp, esp;
        sub esp, __LOCAL_SIZE
        pushad;                 // save registers
    
    // _ReturnAddress always returns the address directly after the call, but that is not the start of the function!
    PBYTE addr;
    addr = (PBYTE)_ReturnAddress() - 5;

    SYMBOL_INFO* mysymbol;
    HANDLE       process;
    process = GetCurrentProcess();
    SymInitialize(process, NULL, TRUE);
    mysymbol = (SYMBOL_INFO*)calloc(sizeof(SYMBOL_INFO) + 256 * sizeof(char), 1);
    mysymbol->MaxNameLen = 255;
    mysymbol->SizeOfStruct = sizeof(SYMBOL_INFO);
    SymFromAddr(process, (DWORD64)((void*)addr), 0, mysymbol);
    myprintf("Entered Function: %s [0x%X]\n", mysymbol->Name, addr);

    _asm 
        popad;              // restore regs
        mov esp, ebp;       // standard epilog
        pop ebp;
        ret;
    

extern "C"  void __declspec(naked) __cdecl _pexit(void) 
    __asm 
        push ebp;               // standard prolog
        mov ebp, esp;
        sub esp, __LOCAL_SIZE
        pushad;                 // save registers
    
    // _ReturnAddress always returns the address directly after the call, but that is not the start of the function!
    PBYTE addr;
    addr = (PBYTE)_ReturnAddress() - 5;

    SYMBOL_INFO* mysymbol;
    HANDLE       process;
    process = GetCurrentProcess();
    SymInitialize(process, NULL, TRUE);
    mysymbol = (SYMBOL_INFO*)calloc(sizeof(SYMBOL_INFO) + 256 * sizeof(char), 1);
    mysymbol->MaxNameLen = 255;
    mysymbol->SizeOfStruct = sizeof(SYMBOL_INFO);
    SymFromAddr(process, (DWORD64)((void*)addr), 0, mysymbol);
    myprintf("Exit Function: %s [0x%X]\n", mysymbol->Name, addr);

    _asm 
        popad;              // restore regs
        mov esp, ebp;       // standard epilog
        pop ebp;
        ret;