相当于BitConverter的C++

C++ equivalent of BitConverter

本文关键字：C++ BitConverter 相当于      更新时间：2023-10-16

我正在尝试读取文件的PE头以获取一些信息。对于.NET和C#，我使用BitConverter将读取文件后获得的Byte数组转换为等效的整数。我希望对C++也这样做，但不确定最佳方法。我使用unsigned char array作为Byte array的等价物。

代码如下。。

uint16_t GetAppCompiledMachineType(string fileName)
{
    const int ptr_offset = 4096;            
    const int mac_offset = 4;
     char *data = new char[4096];
    fstream f;
    f.open(fileName, ios::in | ios::binary  );
    f.read(data, 4096);

    int32_t pe_addr= *reinterpret_cast<int32_t*>(data, ptr_offset);
    uint16_t machineUint = *reinterpret_cast<std::uint16_t*>(data, pe_addr + mac_offset);
    return machineUint;
 }
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
      string fileName = "<some_path>\depends.exe";
      uint16_t tempInt = GetAppCompiledMachineType(fileName);
      cout<<tempInt;
      std::getchar();
    return 0;
}

我将使用O/p查询PE标头以获取信息。这里需要相当于BitCOnverter的软件。希望它能起作用。

更新：感谢回复。根据建议，我正在尝试使用强制转换，将character array转换为Int，读取PE Header，但这会导致访问冲突未处理异常。这是完整的代码，文件是有效的并且正在被读取。我尝试了调试，并禁用了优化，但没有成功。

请告知。

非常感谢。

您有一个字节数组指针（char* data），然后简单地将指针移动到需要data + PE_POINTER_OFFSET的偏移量，将指针强制转换为整数(int*)(data + PE_POINTER_OFFSET)，并尊重指针以获得值：

int32_t head_addr = *reinterpret_cast<int32_t*>(data + PE_POINTER_OFFSET);
uint16_t machineUint = *reinterpret_cast<uint16_t*>(data + head_addr + macoffset);

编辑1：您正在尝试阅读PE，因此我可以放心地假设您的环境是Windows。x86和x64都支持未对齐的内存访问（当然，你会为此付出性能代价，但可能不会注意到什么，你会节省memcpy秒）。

Itanimum（如果您必须支持它的话）和（非常旧的）ARM可能是一个问题：对于第一个，只对您的char数组使用__unaligned，对于第二个（如果您不让编译器为您做这项工作），您可以使用__packed。

还要注意的是，这些假设（加上endianness）是有效的，因为您在Windows环境中使用PE文件，如果您必须编写可移植代码或读取其他内容，那么这不是正确的方法（简而言之，您必须寻址单个字节并使用固定顺序复制它们）。

EDIT 2：根据您使用的更新代码，问题是*reinterpret_cast<int32_t*>(data, ptr_offset)，请注意，您没有将指针与偏移量相加，而且偏移量也是无效的（如果我没有错的话，应该是60）。你在那里做的是从地址为4096的绝对位置读取，这将导致访问违规。代码中：

uint16_t GetAppCompiledMachineType(string fileName)
{
    const int32_t PE_POINTER_OFFSET = 60;            
    const int32_t MACHINE_OFFSET = 4;
    char data[4096];
    fstream f;
    f.open(fileName, ios::in | ios::binary);
    f.read(data, sizeof(data));
    int32_t pe_header_offset = *reinterpret_cast<int32_t*>(
        data + PE_POINTER_OFFSET);
    // assert(pe_header_offset + MACHINE_OFFSET < sizeof(data));
    return *reinterpret_cast<std::uint16_t*>(
        data + pe_header_offset + MACHINE_OFFSET);
}

这个代码离生产质量还有很长的路要走，但请注意一些变化：

  • 缓冲区data不是动态分配的，那么您就不需要释放内存（您没有释放分配的内存，当进程退出时，Windows会为您释放内存，但如果您多次调用该函数，则会消耗内存）
  • 使用静态分配的数组，您可以使用sizeof()来确定缓冲区大小（作为read()的输入）
  • PE_POINTER_OFFSET现在具有正确的值（60而不是4096）
  • 从data的偏移现在被正确地计算（作为data与PE_POINTER_OFFSET的总和）

所有这些都表明，我们仍在使用缓冲方法，但这在这里非常无用，因为fstream将为我们管理这一点。让我们简化我们的代码（副作用是使其更健壮，我们不认为PE标头适合我们的4K缓冲区）。

uint16_t GetAppCompiledMachineType(string fileName)
{
    const int32_t PE_POINTER_OFFSET = 60;            
    const int32_t MACHINE_OFFSET = 4;
    fstream f(fileName, ios::in | ios::binary);
    int32_t pe_header_offset:
    f.seekg(PE_POINTER_OFFSET); f >> pe_header_offset;
    uint16_t machineType;
    f.seekg(pe_header_offset + MACHINE_OFFSET); f >> machineType;
    return machineType;
}

现在它可以在没有强制转换和转换的情况下工作（但仍然假设PE和机器端序匹配）。

重构以消除某些架构上的数据对齐问题：

template<class T>
T from_buffer(uint8_t* buffer, size_t offset)
{
  T t_buf = 0;
  memcpy(&t_buf, buffer + offset, sizeof(T));
  return t_buf;
}


int32_t head_addr = from_buffer<in32_t>(buffer, PE_POINTER_OFFSET);
uint16_t machineUint = from_buffer<uint16_t>(buffer, size_t(head_addr + macoffset));

最好的方法是声明PE文件格式的结构。示例：

struct dos_header {
     char signature[2] = "MZ";
     boost::int16_t lastsize;
     ..
     boost::int16_t reserved2[10];
     boost::int32_t e_lfanew;
}

注：

  • 最好使用预期大小的跨平台整数（int32_t，而不是long）
  • 小心结构对齐（如果对齐有问题，请使用#pragma pack(8)）
  • 这些结构在windows.h中声明，但对于跨平台开发，我建议单独声明并可移植
  • 在64位体系结构中，一些结构发生了变化

当您有映射的结构时，您可以将缓冲区强制转换为指向该结构的指针并访问成员。

样品：

if (offset + sizeof(dos_header) > size_data) {
    // handle the error
    // exit
} 
const dos_header* dh = static_cast<const dos_header*>(data + offset);
std::cout << dh->e_lfanew << std::endl;
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