Windows内核编程之:字符串操作


内核模式下的字符串操作
1、ASCII字符串和宽字符串
在驱动程序开发中,DDK将char和wchar_t类别,替换成CHAR和WCHAR类别
驱动程序中用KdPrint打印ASCII字符串和宽字符串:
打印ASCII字符串

CHAR *string = "Hello"; KdPrint("%s\n", string);

打印宽字符串

WCHAR *string = L"Hello"; KdPrint("%S\n", string);

2、ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串
2.1、ANSI_STRING字符串:

typedef struct _STRING { USHORT Length; USHORT MaximumLength; PCHAR Buffer; }STRING; typedef STRING ANSI_STRING; typedef PSTRING PANSI_STRING; typedef STRING OEM_STRING; typedef PSTRING POEM_STRING;

这个数据结构对ASCII字符串进行了封装
Length:字符的长度
MaximumLength:整个字符串缓冲区的最大长度
Buffer:缓冲区的指针
注意:和标准的字符不同,STRING字符串不是以0标志字符的结束。字符长度依靠
Length字段。在标准C中的字符串中,如果缓冲区长度是N,那么只能容纳N-1个字
符的字符串,这是因为要留一个字节存储NULL。而在STRING字符串中,缓冲区的大小
MaximumLength,最大的字符串长度可以是MaximumLength,而不是MaximumLength-1

2.2、UNICODE_STRING字符串:

typedef struct _UNICODE_STRING { USHORT Length; USHORT MaxmumLength; PWSTR Buffer; } UNICODE_STRING;

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
MaximumLength:整个字符串缓冲区的最大长度,单位也是字节
Buffer:缓冲区的指针

2.3、KdPrint打印ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串
打印ANSI_STRING字符串:

ANSI_STRING ansiString; //省去对ansiString初始化
KdPrint("%Z\n", &ansiString); 打印UNICODE_STRING字符串: UNICODE_STRING uniString; //省去对uniString初始化
KdPrint("%wZ\n", &uniString);

3、字符串的初始化与销毁
3.1、方法一使用DDK提供了相应的函数

/************************************************************************ * 函数名称:RtlInitAnsiString * 功能描述:初始化ANSI_STRING字符串 * 参数列表: DestinationString:要初始化的ANSI_STRING字符 SourceString:字符串的内容 * 返回 值:VOID *************************************************************************/ VOID RtlInitAnsiString( IN OUT PANSI_STRING DestinationString, IN PCSZ SourceString)

使用方法:

ANSI_STRING AnsiString1; CHAR* string1 = "hello"; RtlInitAnsiString(&AnsiString1,string1); 
/************************************************************************ * 函数名称:RtlInitUnicodeString * 功能描述:初始化UNICODE_STRING字符串 * 参数列表: DestinationString:要初始化的UNICODE_STRING字符 SourceString:字符串的内容 * 返回 值:VOID *************************************************************************/ VOID RtlInitUnicodeString( IN OUT PANSI_STRING DestinationString, IN PCSZ SourceString)

使用方法:

UNICODE_STRING UniString1; CHAR* string1 = "hello"; RtlInitUnicodeString(&UniString1,string1); 

这中办法是将AnsiString1中的Buffer等于string1指针。这种初始化的优点是
操作简单,用完后不用清理内存。但带来另外一个问题,如果修改string1,同时
会导致AnsiString1字符串发生变化

ANSI_STRING AnsiString1; CHAR* string1 = "hello"; //初始化ANSI_STRING字符串
RtlInitAnsiString(&AnsiString1,string1); KdPrint(("AnsiString1:%Z\n", &AnsiString1));//打印hello //改变string1
string1[0]='H'; string1[1]='E'; string1[2]='L'; string1[3]='L'; string1[4]='o'; //改变string1,AnsiString1同样会导致变化
KdPrint(("AnsiString1:%Z\n", &AnsiString1));//打印HELLO

3.1、另外一种方法是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 UnicodeString1 = {0}; //设置缓冲区大小
UnicodeString1.MaximumLength = BUFFER_SIZE; //分配内存
UnicodeString1.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE); WCHAR* wideString = L"hello"; //设置字符串长度,因为是宽字符,所以是字符长度的2倍
UnicodeString1.Length = 2 * wcslen(wideString); //保证缓冲区足够大,否则程序终止
ASSERT(UnicodeString1.MaximumLength >= UnicodeString1.Length); //内存赋值
RtlCopyMemory(UnicodeString1.Buffer, wideString, UnicodeString1.Length); KdPrint(("UnicodeString:%wZ\n", &UnicodeString1)); //清理内存
ExFreePool(UnicodeString1.Buffer); UnicodeString1.Buffer = NULL; UnicodeString1.Length = UnicodeString1.MaximumLength = 0;

清理内存,DDK同样给出了简化函数分别是

RtlFreeAnsiString
RtlFreeUnicodeString

这两个函数内部调用了ExFreePool去回收内存

4、字符串复制

/************************************************************************ * 函数名称:RtlCopyString * 功能描述:ANSI_STRING字符串复制 * 参数列表: DestinationString:目的字符串 SourceString:源字符串 * 返回 值:VOID *************************************************************************/ VOID RtlCopyString( IN OUT PSTRING DestinationString, IN PSTRING SourceString OPTIONAL); /************************************************************************ * 函数名称:RtlCopyUnicodeString * 功能描述:UNICODE_STRING字符串复制 * 参数列表: DestinationString:目的字符串 SourceString:源字符串 * 返回 值:VOID *************************************************************************/ VOID RtlCopyUnicodeString( IN OUT PUNICODE_STRING DestinationString, IN PUNICODE_STRING SourceString OPTIONAL);

使用方法:

//初始化UnicodeString1
UNICODE_STRING UnicodeString1; RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"Hello World"); //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

/************************************************************************
* 函数名称:RtlCompareString
* 功能描述:ANSI_STRING字符串比较
* 参数列表:
        String1:要比较的第一个字符串
        String2:要比较的第二个字符串
        CaseInSensitive:是否对大小写敏感
* 返回 值:比较结果
        如果函数返回值为0,表示两个字符串相等
        如果小于0,则表示第一个字符串小于第二个字符串
        如果大于0,则表示第一个字符串大于第二个字符串
*************************************************************************/
LONG RtlCompareString(
    IN PSTRING String1,
    IN PSTRING String2,
    IN BOOLEAN CaseInSensitive);

/************************************************************************
* 函数名称:RtlCompareUnicodeString
* 功能描述:UNICODE_STRING字符串比较
* 参数列表:
        String1:要比较的第一个字符串
        String2:要比较的第二个字符串
        CaseInSensitive:是否对大小写敏感
* 返回 值:比较结果
        如果函数返回值为0,表示两个字符串相等
        如果小于0,则表示第一个字符串小于第二个字符串
        如果大于0,则表示第一个字符串大于第二个字符串
*************************************************************************/
LONG RtlCompareUnicodeString(
    IN PUNICODE_STRING String1,
    IN PUNICODE_STRING String2,
    IN BOOLEAN CaseInSensitive);

如何使用RtlCompareUnicoodeString函数

UNICODE_STRING UnicodeString2;
RtlInitUnicodeString(&UnicodeString2, L"Hello");
//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 equal\n"));
}

6、字符串转化成大写

/************************************************************************
* 函数名称:RtlUpperString
* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成大写
* 参数列表:
        DestinationString:目的字符串
        SourceString:源字符串
* 返回 值:VOID
*************************************************************************/
VOID RtlUpperString(
    IN OUT PSTRING DestinationString,
    IN PSTRING SourceString);

/************************************************************************
* 函数名称:RtlUpperString
* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成大写
* 参数列表:
        DestinationString:目的字符串
        SourceString:源字符串
        AllocateDesttinationString:是否为目的字符串分配内存
* 返回 值:VOID
*************************************************************************/
NTSTATUS RtlUpcaseUnicodeString(
    IN OUT PUNICODE_STRING DestinationString OPTIONAL,
    IN PCUNICODE_STRING SourceString,
    IN BOOLEAN AllocateDesttinationString);

如何使用RtlUpcaseUnicodeString函数

//初始化UnicodeString1
UNICODE_STRING UnicodeString1;
RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"Hello World");
//变化钱
KdPrint(("UnicodeString1:%wZ\n", &UnicodeString1));
//转换成大写
RtlUpcaseUnicodeString(&UnicodeString1,&UnicodeString2,FALSE);
//变化后
KdPrint(("UnicodeString1:%wZ\n", &UnicodeString1));

 

 7、字符串与整型数字相互转换

 

/************************************************************************
* 函数名称:RtlUnicodeStringToInteger
* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成整型数字
* 参数列表:
        String:需要转化的字符串
        Base:转换的数的进制(2,8,10,16)
        Value:需要转换的数字
* 返回 值:指明是否转换成功
*************************************************************************/
NTSTATUS RtlUnicodeStringToInteger(
IN PUNICODE_STRING String,
IN ULONG Base OPTIONAL,
OUT PULONG Value);

/************************************************************************
* 函数名称:RtlIntegerToUnicodeString
* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成整型数字
* 参数列表:
        Value:需要转化的数字
        Base:转换的数的进制(2,8,10,16)
        String:需要转换的字符串
* 返回 值:指明是否转换成功
*************************************************************************/
NTSTATUS RtlIntegerToUnicodeString(
IN ULONG Value,
IN ULONG Base OPTIONAL,
OUT PUNICODE_STRING  String);

 

字符串与整型数字相互转换的实例

//(1)字符串转换成数字
//初始化UnicodeString1
UNICODE_STRING UnicodeString1;
RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"-100");

ULONG lNumber;
NTSTATUS nStatus = RtlUnicodeStringToInteger(&UnicodeString1, 10, &lNumber);
if( NT_SUCCESS(nStatus) )
{
    KdPrint(("Conver To Integer successfullu!\n"));
    KdPrint(("Result:%d\n", lNumber));
}
else
{
    KdPrint(("Conver to integer unsuccessfully!\n"));
}

//(2)数字转换成字符串
//初始化UnicodeString2
UNICODE_STRING UnicodeString2;
UnicodeString2.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE);
UnicodeString2.MaximumLength = BUFFER_SIZE;
nStatus = RtlIntegerToUnicodeString(200, 10, &UnicodeString2);

if( NT_SUCCESS(nStatus) )
{
    KdPrint(("Conver to string successfuall!\n"));
    KdPrint(("Result:%wZ\n", &UnicodeString2));
}
else
{
    KdPrint(("Conver to string unsuccessfully!\n"));
}

//注销UniocdeString2
//注意:UnicodeString1不用销毁
RtlFreeUnicodeString(&UniocdeString2);

 

 

 8、ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串相互转换

 

/************************************************************************
* 函数名称:RtlUnicodeStringToAnsiString
* 功能描述:将UNICODE_STRING字符串转化成ANSI_STRING字符串
* 参数列表:
        DestinationString:需要转化的字符串
        SourceString:需要转换的原字符串
        AllocateDesctinationString:是否需要对被转换的字符串分配内存
* 返回 值:指明是否转换成功
*************************************************************************/
NTSTATUS RtlUnicodeStringToAnsiString(
INT OUT PANSI_STRING DestinationString,
IN PUNICODE_STRING SourceString,
IN BOOLEAN AllocateDesctinationString);

/************************************************************************
* 函数名称:RtlAnsiStringToUnicodeString
* 功能描述:将ANSI_STRING字符串转化成UNICODE_STRING字符串
* 参数列表:
        DestinationString:需要转化的字符串
        SourceString:需要转换的原字符串
        AllocateDesctinationString:是否需要对被转换的字符串分配内存
* 返回 值:指明是否转换成功
*************************************************************************/
NTSTATUS RtlAnsiStringToUnicodeString(
INT OUT PUNICODE_STRING DestinationString,
IN PANSI_STRING SourceString,
IN BOOLEAN AllocateDesctinationString);

 

ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串的相互转换

//(1)将UNICODE_STRING字符串转换成ANSI_STRING字符串
//初始化UnicodeString1
UNICODE_STRING UnicodeString1;
RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"Hello World");

ANSI_STRING AnsiString1;
NTSTATUS nStatus = RtlUnicodeStringToAnsiString(&AnsiString1, &UnicodeString1, TRUE);
if( NT_SUCCESS(nStatus) )
{
    KdPrint(("Conver successfully!\n"));
    KdPrint(("Result:%Z\n", &AnsiString1));
}
else
{
    KdPrint(("Conver unsuccessfully\n"));
}

//销毁AnsiString1
RtlFreeAnsiString(&AnsiString1);

//(2)将ANSI_STRIN字符串转换成GUNICODE_STRING字符串
//初始化AnsiString2
ANSI_STRING AnsiString2;
RtlInitString(&AnsiString2, "Hello World");
UNICODE_STRING UnicodeString2;
nStatus = RtlAnsiStringToUnicodeString(&UnicodeString2, &AnsiString2, TRUE);

if( NT_SUCCESS(nStatus) )
{
    KdPrint(("Conver successfully!\n"));
    KdPrint(("Result:%Z\n", &UnicodeString2));
}
else
{
    KdPrint(("Conver unsuccessfully\n"));
}

//销毁UnicodeString2
RtlFreeUnicodeString(&UnicodeString2);

 

 

 

 


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