汇编代码中的 C 函数作为 char 字符串

Question

我只是想知道如何在汇编程序中生成随机数，我发现来自俄罗斯堆栈溢出的问题，人们问的不是如何在汇编程序中生成随机数，而是如何使用_asm{} 在 c 代码中实现它。 The answer 发布到他的问题让我感到惊讶（翻译成英文）：

char r[]="!!!!!!!!!!!№№№№№№№№№№№;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;55555555555555666666666666666666666666666777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777";  // String, which length should be calculated

main()
{
    static unsigned long  (__cdecl *lenstr)(char*); // Pointer to function declaration. The method for passing parameters must be defined explicitly - it is different in different compilers

    static int i=0;
        if(!i)
            {
                static char s[]={
                    0x5a,
                    //pop %%edx
                    0x5f,
                    //pop %%edi
                    0xfc,
                    //cld
                    0x31,0xc9,
                    //xor %%ecx,%%ecx
                    0x31,0xc0,
                    //xor %%eax,%%eax
                    0x49,
                    //dec %%ecx
                    0xf2,0xae,
                    //repne scasв
                    0xf7,0xd1,
                    //not %%ecx
                    0x49,
                    //dec %%ecx
                    0x91,
                    //xchg %%eax,%%ecx
                    0x52,
                    //push %%edx
                    0xc3
                    //ret
                    }; // Array with assembler code
                lenstr=(unsigned long ( __cdecl *)(char*))&s; // Linking function pointer to to that array
                i=1;
            }               

            printf("%s%c%d%c%s\n","String length",' ',lenstr(r),' ',"symbols");
}

两个问题：

1. 将汇编代码作为强制转换的 char 数组放入函数指针的机会存在多长时间？为什么要开发它？
2. 我不明白：计算字符串长度是一种智能的随机数生成方法，还是只是机器代码转换为指针的示例？

Answer 1

关于代码示例

将第二个答案的文本从your link 粘贴给翻译给我：

您可以使机器代码位于数组中。下面介绍如何编写程序来计算字符串中的字符数。

所以这只是一个关于如何在 C 程序中使用汇编代码的示例。可以使用__asm，但很多人不喜欢那里的语法。因此，汇编源代码首先在外部进行汇编（例如使用 NASM 或 FASM），然后将生成的机器代码作为 char 数组嵌入到 C 程序中。

使代码可执行

正如 Peter Cordes 已经提到的，在数据​​部分（该 char 数组存储在程序中）内执行代码几乎是不可能的。无论如何，有两种方法可以执行代码：要么必须设置适当的编译器设置（以使数据段可执行），要么必须分配额外的可执行内存。

例如在 Linux 下，你可以使用mmap 请求这样的存储，然后将代码复制过来：

void* executableStorage = mmap(NULL, sizeof(executableCode),
                               PROT_EXEC | PROT_READ | PROT_WRITE,
                               MAP_PRIVATE, 0, 0);
memcpy(executableStorage, executableCode, sizeof(executableCode));

在 Windows 下，可以使用 GlobalAlloc 完成类似的操作，例如，它总是返回一个可执行的内存区域。

随机汇编器

链接问题的第一个答案是关于随机数：

最简单的选择是实现一个线性全等生成器：

R1 = (a * R0 + b) mod M

这里a和b是常数系数（被选中），M是模数，最大值为伪随机数（最小值为0），R0是结果之前对生成器的调用（对于第一次调用，您可以替换任何数字）。

Linear-feedback shift registers 是另一种轻松生成伪随机数的方法。

为什么会有这个机会？

它并不是 C 的真正功能。由于 C 非常接近硬件，所以一切都可以解释为数据、指针甚至程序代码。通过使用某种数据类型进行强制转换，您可以在它们之间进行切换。因此，这种可能性可能也会在某处进行描述。反过来，C 代码也可以解释为数据：

#include <stdio.h>

int main() {
    // Interpret the main function (program code) as data
    unsigned char* data = (unsigned char*) main;

    // Print out some machine code of the main-function
    for (int i=0; i<64; i++) {
        printf("%02X ", data[i]);

        if ((i & 15) == 15)
            printf("\n");
    }
}

所以 C 提供了这些可能性。它们是否也被允许不是 C 语言的问题。主要由操作系统提供的安全机制可以使内存区域，从而使这些数据受到写保护或不可执行。

由于这些安全机制，使用 char 数组的方式不再实用。它更像是一种快速而肮脏的解决方案，它是一种糟糕的编程风格并且不切实际：每次更改汇编代码时，都必须手动将其转移到 C 程序中。通常你会在一个单独的文件中编写汇编代码，然后将汇编的目标文件与 C 目标文件链接：

   assembly                 object              executable
 source code                 files                program
               assembler               linker
ASSEMBLY.asm ────────────> ASSEMBLY.o ───┬───>  ./PROGRAM
                                         │
              c-compiler                 │
   PROGRAM.c ────────────> PROGRAM.o  ───┘

c source code