C++鉤子與內(nèi)存訪問(wèn)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

在C++中，鉤子和內(nèi)存訪問(wèn)監(jiān)控可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)。這里我們將討論兩種常見(jiàn)的方法：使用函數(shù)鉤子和使用內(nèi)存監(jiān)視器。

1. 使用函數(shù)鉤子

函數(shù)鉤子是一種修改函數(shù)行為的技術(shù)。通過(guò)使用C++的函數(shù)重載和動(dòng)態(tài)庫(kù)技術(shù)，我們可以實(shí)現(xiàn)函數(shù)鉤子。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例：

#include <iostream>
#include <dlfcn.h> // For Linux
#include <windows.h> // For Windows

// 原始函數(shù)
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// 鉤子函數(shù)
int add_hooked(int a, int b) {
    std::cout << "Hooked add function called!" << std::endl;
    return add(a, b);
}

// 動(dòng)態(tài)庫(kù)入口點(diǎn)
extern "C" int add_wrapper(int a, int b) {
    return add_hooked(a, b);
}

// 加載動(dòng)態(tài)庫(kù)并設(shè)置鉤子
void install_hook() {
    // Linux
    void* handle = dlopen("libadd_hook.so", RTLD_NOW);
    if (!handle) {
        std::cerr << "Failed to load dynamic library: " << dlerror() << std::endl;
        return;
    }
    auto add_ptr = (int (*)(int, int))dlsym(handle, "_Z12add_wrapperi");
    if (!add_ptr) {
        std::cerr << "Failed to find symbol: " << dlerror() << std::endl;
        dlclose(handle);
        return;
    }
    // Replace the original function with the hooked one
    auto original_add = add;
    add = add_ptr;

    // Windows
    // HMODULE handle = LoadLibraryA("add_hook.dll");
    // if (!handle) {
    //     std::cerr << "Failed to load dynamic library: " << GetLastError() << std::endl;
    //     return;
    // }
    // auto add_ptr = (int (*)(int, int))GetProcAddress(handle, "_Z12add_wrapperi");
    // if (!add_ptr) {
    //     std::cerr << "Failed to find symbol: " << GetLastError() << std::endl;
    //     FreeLibrary(handle);
    //     return;
    // }
    // auto original_add = add;
    // add = add_ptr;
}

int main() {
    install_hook();
    std::cout << "Result: " << add(3, 4) << std::endl;
    return 0;
}

在這個(gè)示例中，我們定義了一個(gè)原始的add函數(shù)和一個(gè)鉤子函數(shù)add_hooked。我們創(chuàng)建了一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)入口點(diǎn)add_wrapper，它將調(diào)用鉤子函數(shù)。在install_hook函數(shù)中，我們加載動(dòng)態(tài)庫(kù)并使用dlopen（Linux）或LoadLibraryA（Windows）來(lái)獲取函數(shù)指針，并將其替換為鉤子函數(shù)。

2. 使用內(nèi)存監(jiān)視器

內(nèi)存監(jiān)視器是一種監(jiān)控內(nèi)存訪問(wèn)的技術(shù)。通過(guò)使用C++的虛擬函數(shù)表（vtable）和自定義內(nèi)存分配器，我們可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)存監(jiān)視器。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例：

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <cstdlib>

// 原始內(nèi)存分配器
void* original_malloc(size_t size) {
    return std::malloc(size);
}

// 自定義內(nèi)存分配器
class MemoryMonitor {
public:
    static void* allocate(size_t size) {
        void* ptr = original_malloc(size);
        if (ptr) {
            memory_map[ptr] = size;
        }
        return ptr;
    }

    static void deallocate(void* ptr) {
        if (ptr) {
            memory_map.erase(ptr);
            std::free(ptr);
        }
    }

    static void print_memory_usage() {
        for (const auto& entry : memory_map) {
            std::cout << "Address: " << entry.first << ", Size: " << entry.second << std::endl;
        }
    }

private:
    static std::unordered_map<void*, size_t> memory_map;
};

std::unordered_map<void*, size_t> MemoryMonitor::memory_map;

// 重載全局內(nèi)存分配函數(shù)
void* operator new(size_t size) {
    return MemoryMonitor::allocate(size);
}

void operator delete(void* ptr) noexcept {
    MemoryMonitor::deallocate(ptr);
}

int main() {
    MemoryMonitor::print_memory_usage();
    int* arr = new int[10];
    MemoryMonitor::print_memory_usage();
    delete[] arr;
    MemoryMonitor::print_memory_usage();
    return 0;
}

在這個(gè)示例中，我們定義了一個(gè)原始的內(nèi)存分配器original_malloc和一個(gè)自定義內(nèi)存分配器MemoryMonitor。我們重載了全局的new和delete操作符，使其調(diào)用自定義內(nèi)存分配器的allocate和deallocate方法。在MemoryMonitor中，我們使用一個(gè)unordered_map來(lái)存儲(chǔ)分配的內(nèi)存地址和大小，并在需要時(shí)打印內(nèi)存使用情況。

這兩種方法都可以實(shí)現(xiàn)C++鉤子和內(nèi)存訪問(wèn)監(jiān)控，具體選擇哪種方法取決于你的需求和目標(biāo)平臺(tái)。