是否可以通过编程方式获取共享库中函数的签名？

Question

标题很清楚，我们可以通过dl_open等加载一个库。

但是我怎样才能得到其中的函数签名呢？

Answer 1

这个答案一般无法回答。从技术上讲，如果您使用详尽的调试信息编译可执行文件（代码可能仍然是优化的发布版本），那么可执行文件将包含额外的部分，从而提供二进制文件的某种反射率。在 *nix 系统上（您提到了dl_open），这是通过DWARF 在ELF 二进制文件的额外部分中调试数据来实现的。类似的，它适用于 MacOS X 上的 Mach Universal Binaries。

然而，Windows PE 使用完全不同的格式，所以不幸的是 DWARF 不是真正的跨平台（实际上在我的 3D 引擎的早期开发阶段，我为 Windows 实现了一个 ELF/DWARF 加载器，以便我可以使用通用格式引擎的各种模块，因此可以通过一些认真的努力来完成）。

如果您不想实现自己的加载器或调试信息访问器，那么您可以通过一些引用函数名称表的导出的额外符号（通过某些标准命名方案）嵌入反射信息，映射到他们的签名。在 C 源文件的情况下，编写解析器从源文件本身提取信息是相当简单的。众所周知，C++ OTOH 很难正确解析，因此您需要一些成熟的编译器才能正确解析。为此目的，开发了 GCCXML，从技术上讲，它是一种 GCC，它以 XML 形式而不是对象二进制文件发出 AST。发出的 XML 更容易解析。

从提取的信息中创建一个包含某种链表/数组/等的源文件。描述每个功能的结构。如果您不直接导出每个函数的符号，而是使用函数指针初始化反射结构中的某些字段，那么您将获得一个非常漂亮且干净的带注释的导出方案。从技术上讲，您也可以将此信息放在二进制文件的单独部分中，但将其放入只读数据部分也可以完成这项工作。

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但是，如果给您一个第 3 方二进制文件——比如说最坏的情况，它是从 C 源代码编译的，没有调试信息，并且所有没有外部引用的符号都被剥离了——你就大错特错了。您能做的最好的事情就是对函数访问可以传递参数的各个位置的方式进行一些二进制分析。

这只会告诉您参数的数量和每个参数值的大小，而不是类型或名称/含义。在对某些程序进行逆向工程（例如恶意软件分析或安全审计）时，识别传递给函数的参数的类型和含义是主要工作之一。最近我遇到了一些我为了调试目的而不得不反转的驱动程序，你无法相信我在 Linux 内核模块中发现 C++ 符号这一事实让我感到多么震惊（你不能以理智的方式在 Linux 内核中使用 C++ )，但也松了一口气，因为 C++ 名称修改为我提供了很多信息。

Answer 2

在 Linux（或 Mac）上，您可以结合使用“nm”和“c++filt”（用于 C++ 库）

nm mylibrary.so | c++filt

或

nm mylibrary.a | c++filt

"nm" 会为您提供损坏的形式，而"c++filt" 会尝试将它们置于更易于阅读的格式中。您可能希望使用 nm 中的一些选项来过滤结果，尤其是在库很大的情况下（或者您可以“grep”最终输出以查找特定项目）

Answer 3

不，这是不可能的。函数的签名在运行时没有任何意义，它是在编译时对编译器验证程序很有用的一条信息。

Answer 4

你不能。库要么在标头中发布公共 API，要么您需要通过其他方式知道签名。

Answer 5

低层函数的参数取决于您考虑的堆栈帧中有多少堆栈参数以及您如何解释它们。因此，一旦函数被编译成目标代码，就不可能得到这样的签名。一种遥远的可能性是反汇编代码并阅读它的功能如何知道参数的数量，但仍然很难或无法确定类型。总之，这是不可能的。

Answer 6

此信息不可用。连调试器都不知道：

$ cat foo.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    char foo[10] = { 0 };
    char bar[10] = { 0 };
    printf("%s\n", "foo");
    memcpy(bar, foo, sizeof(foo));
    return 0;
}

$ gcc -g -o foo foo.c
$ gdb foo
Reading symbols from foo...done.
(gdb) b main
Breakpoint 1 at 0x4005f3: file foo.c, line 5.
(gdb) r
Starting program: foo 

Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe3e8) at foo.c:5
5   {
(gdb) ptype printf
type = int ()
(gdb) ptype memcpy
type = int ()
(gdb)