在不知道簽名的情況下封裝C函數調用的方法？

給定一個帶有C綁定和任意簽名的函數，創建一個指向該函數的指針，傳遞它，包裝它並調用它是一件簡單的事情。在不知道簽名的情況下封裝C函數調用的方法？

int fun(int x, int y) 
{ 
    return x + y; 
} 
void* funptr() 
{ 
    return (void*)&fun; 
} 
int wrapfun(int x, int y) 
{ 
    // inject additional wrapper logic 
    return ((int (*)(int, int))funptr())(x, y); 
}

只要調用者和被調用者遵循相同的調用約定並且簽名一致，一切都可以工作。

現在讓我們說，我想換一個圖書館與成千上萬的功能。我可以用nm或readelf搶的被包裹的所有函數的名字，但我寧願沒有在意簽名，甚至需要包括圖書館的相關頭文件。

在某些情況下，乾淨利落地包括標題可能不是一個選項，因爲版本和平臺之間發生的化妝品的變化。例如：

// from openssl/ssl.h v0.9.8 
SSL_CTX* SSL_CTX_new(SSL_METHOD* meth); 
// from openssl/ssl.h v1.0.0 
SSL_CTX* SSL_CTX_new(const SSL_METHOD* meth);

這就是我的背景基本原理，你可以離開或採取。無論如何，我的問題是這樣的：

是否有寫

// pseudocode 
void wrapfun() 
{ 
    return ((void (*)())funptr())(); 
}

使得wrapfun呼叫者知道的fun簽名的方式，但wrapfun本身並不一定要做嗎？

來源

2012-11-09 Ryan Calhoun

如果看一下從編譯的C函數產生的組件，你會看到每一個功能體由

pushq %rbp 
movq %rsp, %rbp 
; body 
leave 
ret

http://en.wikipedia.org/wiki/X86_instruction_listings列出了leave指令包裹作爲80186當量（在AT & T語法）

movq %rbp, %rsp 
popq %rpb

所以leave只是前兩行的倒數：保存調用者的堆棧幀並創建我們自己的堆棧幀，然後放開。

結束ret是call的反例，http://www.unixwiz.net/techtips/win32-callconv-asm.html顯示在這些配對指令期間發生的指令指針寄存器的隱藏推送和彈出。

虛空函數指針調用本身並不工作，因爲由編譯器功能wrapfun創造了這個集會的，究其原因。我們需要做的是創建包裝器，以便它可以將由調用者爲其設置的堆棧框架直接傳遞給fun的調用，而不會造成自己的堆棧框架妨礙。換句話說，遵守C調用約定並同時違反它。

考慮一個C原型

int wrapfun(int x, int y);

與組件實現配對（AT &Ťx86_64的）

.file "wrapfun.s" 
    .globl wrapfun 
    .type wrapfun, @function 
wrapfun: 
    call funptr 
    jmp  *%rax 
    .size wrapfun, .-wrapfun

基本上，我們跳過典型堆棧指針和基址指針操作，因爲我們要fun的堆棧看起來完全像我的堆棧。對funptr的調用將創建他自己的堆棧空間並將其結果保存到寄存器RAX中。因爲我們沒有自己的堆棧空間，並且因爲我們的調用者的IP很好地坐在堆棧的頂部，所以我們可以簡單地無條件跳轉到封裝函數，並讓他的ret一路跳回。以這種方式，一旦函數指針被調用，他就會看到堆棧是由調用者設置的。

如果我們需要使用局部變量，參數傳遞給funptr，等等，我們總是可以建立我們的堆棧，那麼之前撕裂下來的號召：

wrapfun: 
    pushq %rbp 
    movl %rsp, %rbp ; set up my stack 
    call funptr 
    leave    ; tear down my stack 
    jmp  *%rax

另外，我們可以嵌入此邏輯成聯彙編，同時我們什麼樣的編譯器會之前和之後做知識的優勢：

void wrapfun() 
{ 
    void* p = funptr(); 
    __asm__(
     "movq -8(%rbp), %rax\n\t" 
     "leave\n\t" 
     "popq %rbx\n\t" 
     "call *%rax\n\t" 
     "pushq %rbx\n\t" 
     "pushq %ebp\n\t" // repeat initial function setup 
     "movq %rsp, %rbp" // so it can be torn down correctly 
    ); 
}

這種方法之前，魔術ç局部變量的聲明更容易的優點。聲明的最後一個局部變量將在RBP-sizeof（var）處，並且在拆除堆棧之前我們將它保存在RAX中。另一個可能的好處是可以將C預處理器用於例如內聯32位或64位彙編，而無需單獨的源文件。

編輯：現在的缺點是保存IP到寄存器通過要求RBX不是由呼叫者使用限制了應用的可移植性的要求。

總之，答案是肯定的。如果你願意讓自己的手變得有點髒，那麼無需知道它的簽名就可以包裝一個功能。沒有關於可移植性的承諾;）。

來源

2012-11-09 18:04:28

除了Ryan's answer你也應該考慮使用libffi（外國功能界面庫，這可能是你的GCC編譯器內）。它適合你的目標，並且「可移植」的抽象細節（對於它支持的許多體系結構，系統和ABI）。

來源

2012-11-09 18:21:06

我對libffi進行了一些研究，同時尋找解決方案來解決我自己的問題，並在發佈此答案後。這似乎是一個很酷的想法，也是一種將各種編譯和非編譯語言的位粘合在一起的有效解決方案，只要至少有一方願意針對此接口實施...... –

在不知道簽名的情況下封裝C函數調用的方法？

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