内核模式下的字符串操作
2024-05-16 03:19:26
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。
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%sWCHAR *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%ZUNICODE_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：
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：
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);ANSI_STRING ansiString;CHAR *string = "asce";//初始化ANSI_STRING字符串RtlInitAnsiString(&ansiString, string);KdPrint(("ansiString: %Z\n", &ansiString));//改变stringstring[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UnicodeString1UNICODE_STRING UnicodeString1;RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"ASCE");//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UnicodeString2 RtlCopyUnicodeString(&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
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UnicodeString1UNICODE_STRING UnicodeString1;RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"ASCE"); //初始化UnicodeString2UNICODE_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
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