C++ COM 对象热补丁？答案

【问题标题】：C++ COM Object Hotpatching?C++ COM 对象热补丁？
【发布时间】：2013-02-17 09:20:45
【问题描述】：

背景：

我正在连接 Windows COM 对象。

使用的方法是vtable修改。假设我们有一个名为instance的interface A实例，它在interface中包含oldmethod，我用newmethod替换.但是，在我的 newmethod 中，我需要知道 oldmethod 的地址，以便在做完自己的事情后调用 oldmethod。

将oldmethod的地址存储在全局变量中是不安全的，因为在interface A后面可能有多个实现，假设有两个实现、A1 级 和A2 级。因此我的newmethod需要同时存储A1->oldmethod和A2->oldmethod，并根据实例类型调用相应的函数。 p>

实现此目的的一种方法是我保留一个地图，其中存储（vtable 的地址 -> oldmethod）。由于 vtable 的地址可以作为 A1 类和 A2 类的区分符。在我的 newmethod 中，会检查地图以查找当前实例的正确 oldmethod。但是这样会让程序每次都要检查map，这会带来成本，而且map上的线程安全会增加成本。

oldmethod

问题 1：

第二种方法是否安全，还是第一种方法更好？是否存在安全隐患？

问题 2：

在第二种方式中，我创建的闭包包含特定于类的数据，即 oldmethod 指针。如果我需要在我的 newmethod 中存储特定于实例的数据，除了保留 (this pointer -> data) 映射之外，还有其他策略吗？我尽力了，还是找不到办法。

【问题讨论】：

是否有某些特定原因，您不只是从现有实现派生一个 coclass，而是用“newmethod”虚拟覆盖“oldmethod”签名必须匹配，否则你就是，根据定义，违反了 COM 对已发布 IID 和 pin 的接口的合同。当然，除非这不是您的代码（旧方法）并且您基本上是在尝试挂钩其他人的 coclass。您也可以使用 coclass-alias，但听起来您更喜欢偷偷地这样做。
我正在挂钩现有的 COM 对象以修改其行为，我没有实现。
@WhozCraig 而且我没有直接调用方法，我也没有调用者的代码。
“但是，这会让程序每次都检查地图，这会带来成本，而地图上的线程安全会增加成本。” - 这是一个非常假设无效。
我不明白为什么这个无效，你的意思是成本可以忽略不计？

标签： c++ com closures hook

【解决方案1】：

您可能没有 A1 类的源代码，但是您是否可以控制它何时被实例化（通过“new”、CoCreateInstance 或其他一些工厂函数）？如果是这样，那么只需实现一个实现接口 A 的类，并将接口 A 上的所有调用转发给真实对象并拦截您关心的方法。

在下面的例子中，我们展示了一个替换的例子

class InterfaceA : public IUnknown
{
public:

    virtual int M1() = 0;
    virtual int M2(int x, int y) = 0;
    virtual int M3() = 0;
};


class CMyWrapperClass : public InterfaceA
{
public:

    int _refcount;
    InterfaceA* _pInner;

    CSomeClass2(InterfaceA* pInner)
    {
        _pInner = pInner;
        _pInner->AddRef();
        _refcount = 1;
    }

    ~CSomeClass2()
    {
        _pInner->Release();
    }

    virtual int M1() {return _pInner->M1();}
    virtual int M2(int x, int y)  {printf("CSomeClass2::M2(x=%d, y=%d)\n", x, y); return _pInner->M2(x,y);  }
    virtual int M3() {return _pInner->M3();}

    // not shown - addRef, release, queryinterface
};


   // example instantiation
   hr = CoCreateInstance(CLSID_A1, NULL, CLXCTX_ALL, IID_InterfaceA, (void**)&pInterfaceA);

   // now do the wrap
   pInterfaceA = new CMyWrapperClass(pInterfaceA);

如果您无法控制您尝试热补丁的类的实例化，我确实有代码可以分享。但这显然要复杂一些。如果这不起作用，我将发布另一个与热修补 COM vtable 直接相关的答案。

【讨论】：

我考虑过这个，但我认为它不安全，在调用者知道的不仅仅是接口中的函数的情况下。在这种情况下，包装器将失败。我正在尝试找到一种可以处理所有情况并避免危险的通用方法。我对你的其他解决方案很感兴趣。
给我看一个上面“不安全”的例子。
类ClassA：接口A。 ClassA 具有 InterfaceA 具有的所有虚函数。但是ClassA多了一个方法M4()，软件作者可能知道M4()，在某处调用了M4()，但是提供的头文件可能不包含M4，它是私有的。我知道这是一个不好的做法，在编写自己的程序时我不会这样做。我说我正在尝试找到一种完全安全的方法，该程序在挂钩之前和之后都可以正常工作。
换句话说，您担心您尝试破解的软件的内部结构可能违反 COM 的一般原则，并且不通过 QueryInterface 将接口指针不安全地向下转换回它的内部类？这似乎有点牵强，但我会发布另一个关于修补 vtable 的答案。
@MinLin：你不能处理所有的滥用案例，因为它们的数量是无穷无尽的。例如。任何inlined 电话也可能破坏。

【解决方案2】：

我花了很长时间才理解这个问题。实际上，我写了一大段代码来演示如何修补 vtable，然后在包装类中调用原始方法。修补 vtable 很容易。

然后我发现了您所指的问题。那就是当修补的 vtable 方法被调用（newmethod）时，即使它在另一个类中定义，“this”也是原始对象，并且您没有任何关于哪个实例被调用的上下文。所以你不能轻易地仅仅引用一个成员变量来返回你保存的“旧方法”。

所以经过一番思考，我认为全球地图是最安全的方法。您可能只需要一个锁 (critical_section) 来保护在映射中插入、删除或查找函数指针。从地图中安全地检索到旧方法后，您可能不需要在调用旧方法时持有锁。因此，执行此操作的运行时开销可以忽略不计。

【讨论】：