驱动内核模式下的字符串操作

David902

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。 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%s WCHAR *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%Z UNICODE_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：    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    );    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：    ANSI_STRING ansiString;    CHAR *string = "asce";    //初始化ANSI_STRING字符串    RtlInitAnsiString(&ansiString, string);    KdPrint(("ansiString: %Z\n", &ansiString));    //改变string    string[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UnicodeString1    UNICODE_STRING UnicodeString1;    RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"ASCE");           //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       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UnicodeString1    UNICODE_STRING UnicodeString1;    RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"ASCE");           //初始化UnicodeString2    UNICODE_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    RtlFreeUnicodeString(&UnicodeStringSec);