《C++反汇编与逆向分析技术揭秘》之十——构造函数
对象生成时会自动调用构造函数。只要找到了定义对象的地方,就找到了构造函数调用的时机。不同作用域的对象的生命周期不同,如局部对象、全局对象、静态对象等的生命周期各不相同,只要知道了对象的生命周期,便可以推断出构造函数的调用时机。
- 局部对象
反汇编:
获取对象首地址并调用构造函数:
对象的地址为:
进入构造函数,先是push一堆寄存器:
还原ecx寄存器,并初始化:
构造函数属于成员函数,在调用时要用到this指针。
如何识别?1、构造函数时这个对象在作用域内调用的第一个成员函数,根据this指针可以区分每个对象;2、返回this指针是构造函数的特征之一(这是识别局部变量构造函数的必要条件)。
- 堆对象
堆对象的识别重点在于识别堆空间的申请与使用。
举例:
new以及new的大小:
返回的地址:
调用构造函数:
先判断new是否从成功,如果失败就跳过构造函数:
执行构造函数初始化对象:
定位到对象的第一个成员变量,并赋值为0xb:
new对象返回对象的首地址时,也检查了是否为NULL,进行了一次判断,如果失败就跳过构造函数,所以可以从这一点入手,找到堆对象的构造函数。
考虑下我们这里有两个成员变量的情况:
new的大小变了:
给第二个成员变量赋值时的定位变了:
- 参数对象
当对象作为函数参数时,调用一个特殊的构造函数——拷贝构造函数。拷贝构造函数只有一个参数,即为对象的引用。
例子如下:
1、初始化一个MyString对象,先调用了一个autoclassinit函数:
类对象的地址为:
构造函数内部在初始化成员m_pString时调用了memset函数:
这里的ecx就是类对象的首地址。
2、调用构造函数:
ecx保存的是类对象,给成员赋值:
3、调用成员函数SetString:
里边会先获取字符串长度:
然后再去拷贝:
参数:
返回:
4、Show(MyString)利用了拷贝构造函数(本小节重点)
先调用一个拷贝构造函数,拷贝MyString。即一个新的CMyString对象调用拷贝构造函数,这个拷贝构造函数的参数是前面的MyString对象。
拷贝构造函数的调用,且新的对象的地址就是esp的值:
拷贝构造函数中,会用this作为返回值:
其中ecx是新的CMyString对象的首地址:
eax是前面定义的、这里被拷贝的MyString对象的地址:
返回的是生成的新对象的地址,也是esp的值:
调用完拷贝构造函数后紧接着调用Show函数,并没有push操作来压入参数:
其参数就是新返回的对象的成员(这里我们发现,刚刚返回的新的CMyString的地址就是esp的值):
验证:
如果CMyString中有两个成员变量,那么在给Show传参的时候,就压入了两个数据:
传给Show的参数其实并不是通过push操作压入的参数,而是通过拷贝构造函数帮忙压入的。因为拷贝构造函数新构造的那个对象的地址就是esp所指向的位置,所以拷贝构造函数执行完成之后生成的数据就直接放在了栈顶位置。
- 返回对象
返回时需要对返回对象进行拷贝,因此同样会使用到拷贝构造函数。
举例:
除了那个autoclassInit函数之外,其实就调用了GetMyString这么一个函数:
那么可以说明给MyString对象赋值的情况是在GetMyString中完成的。而我们可以知道,GetMyString中并没有刻意实现给MyString赋值的功能,那么究竟是如何做到的呢?
GetMyString()并没有参数,但是还是push了一个eax,这个eax是由autoclassInit函数返回的仅仅是一个地址,也就是MyString的地址(但是没有调用MyString的构造函数进行初始化):
随后以这个eax为参数调用了GetMyString,进入其中我们来到return MyString的部分,这里调用了一个拷贝构造函数:
寄存器的值为:
也就是说,是函数外面创建的那个对象,复制了函数内部的临时的对象。并返回12FF5C:
这里我们可以看出,并不是GetMyString得到一个对象后,再去拷贝给某个定义好的等待接收的变量,而是在GetMyString过程中,就给main中的MyString变量构建好了(借助传递地址参数)。
- 全局对象与静态对象
我们必须清楚的知道全局对象与静态对象构造的时机。所有的全局对象都会在同一地点调用构造函数进行初始化,即_cinit函数。_cinit的_initterm函数中逐一初始化了全局对象。
定位方法一——直接定位法:mainCRTStartup->_cinit->_initterm->构造代理函数
定位方法二——利用栈回溯:全局对象的地址固定,可以先对这些数据下读写断点。
定位方法三——定位atexit:对atexit下断点。
进入:
先找到:
在下面这个循环中,会调用构造代理函数:
进入这个call eax函数中,跟踪找到了一个构造函数,但并不一定是我们定义的那全局对象的构造函数:
继续找,找到第一个全局对象,一般先是调用构造函数再有一个注册析构函数:
构造函数内部:
构建时先是初始化一块地址:
返回值:
调用了带一个参数的构造函数:
其中赋值:
继续找找到第二个全局对象:
考虑,如果是一个全局变量数组,那么构造函数是如何被调用的呢?比如:
那么不会是分别调用三次call eax函数,每次构造一个对象。而是调用一次call eax函数,里边调用一个构造代理函数来分别构建三个对象:
进入构造代理函数内部,发现下面的循环逐一调用构造函数:
其逻辑类似于书上P249所述。
- 每个对象都有默认构造函数吗
举例:
这里不会为CMyString提供默认的构造函数:
这里采用的做法是给ecx寄存器传入一个地址,给SetInt传入一个参数,然后把这个参数的值写入对应的地址:
但是如果你在类中定义了构造函数,哪怕是什么也没做,也会调用构造函数的,因为你一旦自己定义了一个构造函数,就不会被提供任何默认构造函数了:
所以我们一直要讨论的,就是没有提供构造函数的情况下,编译器是否会给你提供默认构造函数。
以下几种情况会提供默认的构造函数:
1、本类中存在虚函数
默认的构造函数里进行了虚表的初始化操作:
虚表中的内容如下:
2、本类中定义的成员对象有虚函数
如果类的成员对象只是普通的成员函数,则该类没有构造函数:
但是如果成员对象由虚函数:
构造函数内部调用了成员对象的构造函数,其目的显然是为了初始化虚表:
3、父类中存在虚函数(道理同上)
4、父类中定义的对象带有构造函数
5、本类中定义的对象带有构造函数
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