内核模式下的字符串操作

分类： WINDOWS

 

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);

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