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本帖最后由 stribik 于 2024-11-16 15:18 编辑
从一个简单demo来说说c里面的结构体构成（其实c++也差不多），然后顺便了解一下他在内存中的存储形式。
【看了下，汇编部分的理解可能错的很多，欢迎下面一起讨论】
这里的这个小demo仅仅用来分析，不存在攻击点。
demo代码：
```java
#include <stdio.h>
// 定义学生结构体
struct Student {
char name[50]; // 姓名
int id; // 学号
};
int main() {
int n;
// 输入要处理的学生数量
printf("请输入要输入的学生数量: ");
scanf("%d", &n);
// 创建一个学生结构体数组，用于存储多个学生的信息
struct Student students[n];
// 输入每个学生的姓名和学号
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("\n请输入第 %d 个学生的信息:\n", i + 1);
printf("姓名: ");
scanf("%s", students.name);
printf("学号: ");
scanf("%d", &students.id);
}
// 输出所有学生的信息
printf("\n所有学生的信息:\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("学生 %d - 姓名: %s, 学号: %d\n", i + 1, students.name, students.id);
}
return 0;
}
```
编译选项：
```java
gcc struct.c -o struct
```
简单解释一下代码逻辑：
在一开始实现了结构体中每一项的创建，然后可以读入对应的结构体的具体信息
先看到伪代码：
 )
两边可以非常明显的看到我们的伪代码还是非常不一样的...
红框部分就是我们的两次输入，所以也就比较耗堪我们这个玩意。大概就是使用一个全局的变量来实现结构体的表示，然后使用一个数组实现内存中的读入（其实这里大概也就看得出来）
开启动态调试，其实栈里面重要的还是这个：
（进行第一次读入操作）
 )
（第二次读入）
 )
看读玩之后完整的栈：
 )
看看两个对应的：
 )
至于这个偏移量怎么来的。这里主要要满足两个点：1）结构体本身要对齐 2）每一个结构体元素有自己的空间。（我也没想明白，真要追究原因还是伪代码中的v11[56]这里开始，这个56其实还是好理解的，这个就是结构体整体对齐的方式导致的50+2（填充）+4（int对象））
同时我们也可以看到，在d630的位置其实已经写下了我们的数组的位置，相当用这个方式变相的实现了地址的访问。（比较像指针的实现了）
接下来我们可以结合汇编的代码简单的看一下（我也不完全懂，先来一个自己胡编的解释版本了）
第一部分：初始化【初始化结构还有循环，其实这样说不太对，但是我们的主要目的是为了研究结构体，就放一起了】
 )
先看到第一段用来读的，
重点看到红框部分：
```java
.text:00000000000011E7 lea rax, [rbp+var_54]
.text:00000000000011EB mov rsi, rax
.text:00000000000011EE lea rax, unk_202C
.text:00000000000011F5 mov rdi, rax
.text:00000000000011F8 mov eax, 0
.text:00000000000011FD call ___isoc99_scanf
```
+ `lea rax, [rbp+var_54]`：计算局部变量 `var_54` 的地址，并将其加载到 `rax` 中。
+ `mov rsi, rax`：将 `rax` 的值存储到 `rsi` 中，作为 `scanf` 函数的第二个参数。
+ `lea rax, unk_202C`：将未知数据的地址 `unk_202C` 加载到 `rax` 中。
+ `mov rdi, rax`：将 `rax` 的值存储到 `rdi` 中，作为 `scanf` 函数的第一个参数。
+ `mov eax, 0`：清空 `eax` 寄存器。
+ `call ___isoc99_scanf`：调用 `scanf` 函数进行输入
这里记两个点：scanf的第一个参数（unk_202C），这个偏向于是一个标记字符，格式化字符；第二个参数([rbp+var_54],这个变相从rax最后传到了rsi上面，所以对应的第二个参数)
主要还是格式化字符串读数据，不重要
接下来我们继续看第二段：
```java
mov ecx, [rbp+var_54]
.text:0000000000001205 movsxd rax, ecx
.text:0000000000001208 sub rax, 1
.text:000000000000120C mov [rbp+var_48], rax
.text:0000000000001210 movsxd rax, ecx
.text:0000000000001213 mov r14, rax
.text:0000000000001216 mov r15d, 0
.text:000000000000121C imul rdx, r15, 1C0h
.text:0000000000001223 imul rax, r14, 0
.text:0000000000001227 lea rsi, [rdx+rax]
.text:000000000000122B mov eax, 1C0h
.text:0000000000001230 mul r14
.text:0000000000001233 add rsi, rdx
.text:0000000000001236 mov rdx, rsi
.text:0000000000001239 movsxd rdx, ecx
.text:000000000000123C mov rax, rdx
.text:000000000000123F shl rax, 3
.text:0000000000001243 sub rax, rdx
.text:0000000000001246 shl rax, 3
.text:000000000000124A movsxd rax, ecx
.text:000000000000124D mov r12, rax
.text:0000000000001250 mov r13d, 0
.text:0000000000001256 imul rdx, r13, 1C0h
.text:000000000000125D imul rax, r12, 0
.text:0000000000001261 lea rsi, [rdx+rax]
.text:0000000000001265 mov eax, 1C0h
.text:000000000000126A mul r12
.text:000000000000126D add rsi, rdx
.text:0000000000001270 mov rdx, rsi
.text:0000000000001273 movsxd rdx, ecx
.text:0000000000001276 mov rax, rdx
.text:0000000000001279 shl rax, 3
.text:000000000000127D sub rax, rdx
.text:0000000000001280 shl rax, 3
.text:0000000000001284 mov rdx, rax
.text:0000000000001287 mov eax, 10h
.text:000000000000128C sub rax, 1
.text:0000000000001290 add rax, rdx
.text:0000000000001293 mov edi, 10h
.text:0000000000001298 mov edx, 0
.text:000000000000129D div rdi
.text:00000000000012A0 imul rax, 10h
.text:00000000000012A4 mov rcx, rax
.text:00000000000012A7 and rcx, 0FFFFFFFFFFFFF000h
.text:00000000000012AE mov rdx, rsp
.text:00000000000012B1 sub rdx, rcx
```
这个就主要是为了处理结构体中的数据的初始化，以我薄弱的汇编知识简单解释一下这个：
 )
存var_48，变相加载我们的var_54（所以我觉得这个var_54用来定位了我们栈帧中存入数据的位置），初始化其他寄存器
> 顺便简单说一下这个1C0怎么来的：
>
> 还记得我们前面所说的结构体整体大小的计算吗？1C0=56*8，这个是符合我们前面所说的整体的大小的
>
 )
位移实现数组定位（相当于我们找地址中的一个大的位置）
 )
唯一实现数组元素定位（相当于在定位小的门牌号）
 )
继续结构体的计算...
 )
这段最最主要的目的是为了实现结构体整体的对齐。
mov eax, 1C0h 这里相当于一个结构体块的大小，然后往后就是在对齐栈、对齐结构体本身（调整偏移量）
movsxd rdx, ecx 这里可能存了数组的偏移量，后续就是大概计算数组的偏移量，然后调整对齐对齐对齐...
到这里为止初始化完成了...[就是最最外面对应的for循环部分的初始化QAQ，这里实际上还没涉及我们的结构体正式部分]
这里我首先还原了IDA中的结构体部分并重命名了数据信息：
 )
然后重点看到后面：
 )
第二部分：结构体的读入
这个红框才是我们正式结构体的部分：
```java
text:0000000000001314 ; ---------------------------------------------------------------------------
.text:0000000000001314
.text:0000000000001314 loc_1314: ; CODE XREF: main+225↓j
.text:0000000000001314 mov eax, [rbp+var_50]
.text:0000000000001317 add eax, 1
.text:000000000000131A mov esi, eax
.text:000000000000131C lea rax, asc_2030 ; "\n"
.text:0000000000001323 mov rdi, rax ; format
.text:0000000000001326 mov eax, 0
.text:000000000000132B call _printf
.text:0000000000001330 lea rax, asc_2056 ; "姓名: "
.text:0000000000001337 mov rdi, rax ; format
.text:000000000000133A mov eax, 0
.text:000000000000133F call _printf
.text:0000000000001344 mov eax, [rbp+var_50]
.text:0000000000001347 movsxd rdx, eax
.text:000000000000134A mov rax, rdx
.text:000000000000134D shl rax, 3
.text:0000000000001351 sub rax, rdx
.text:0000000000001354 shl rax, 3
.text:0000000000001358 mov rdx, [rbp+var_40]
.text:000000000000135C add rax, rdx
.text:000000000000135F mov rsi, rax
.text:0000000000001362 lea rax, Student
.text:0000000000001369 mov rdi, rax
.text:000000000000136C mov eax, 0
.text:0000000000001371 call ___isoc99_scanf
.text:0000000000001376 lea rax, Student.name+3
.text:000000000000137D mov rdi, rax ; format
.text:0000000000001380 mov eax, 0
.text:0000000000001385 call _printf
.text:000000000000138A mov eax, [rbp+var_50]
.text:000000000000138D movsxd rdx, eax
.text:0000000000001390 mov rax, rdx
.text:0000000000001393 shl rax, 3
.text:0000000000001397 sub rax, rdx
.text:000000000000139A shl rax, 3
.text:000000000000139E lea rdx, [rax+30h]
.text:00000000000013A2 mov rax, [rbp+var_40]
.text:00000000000013A6 add rax, rdx
.text:00000000000013A9 add rax, 4
.text:00000000000013AD mov rsi, rax
.text:00000000000013B0 lea rax, cnt
.text:00000000000013B7 mov rdi, rax
.text:00000000000013BA mov eax, 0
.text:00000000000013BF call ___isoc99_scanf
.text:00000000000013C4 add [rbp+var_50], 1
.text:00000000000013C8
.text:00000000000013C8 loc_13C8: ; CODE XREF: main+166↑j
.text:00000000000013C8 mov eax, [rbp+var_54]
.text:00000000000013CB cmp [rbp+var_50], eax
.text:00000000000013CE jl loc_1314
.text:00000000000013D4 lea rax, Student.name+0Ch
.text:00000000000013DB mov rdi, rax ; s
.text:00000000000013DE call _puts
.text:00000000000013E3 mov [rbp+var_4C], 0
.text:00000000000013EA jmp short loc_144E
```
最后简单说一下:
 )
这里大概就是在实现定位，找到对应的地方并写进去
 )
rdi、rsi实现参数传入
 )
实现逻辑和上面差不多，先一段格式化字符串输出，然后rdi、rsi实现数据读入。
然后就是实现循环执行....
基本就没有了。所以说从上面大概也看到得到，整个过程大概是什么样子的，总结就是不要想的太复杂，然后感觉unk开头的就比较像我们结构体的标识元素。本质上还是有点像一个大的tag标记结构体位置，通过内部偏移确定元素的位置（比如var_50这种，利用这种形式确定的内部位置），所以某种意义上结构体内部应该也是线性分布的（但其实也不影响，动态调试看得出来）
在一个要注意的点就是结构体的大小怎么来的。
【最后md图床识别不了QAQ，丢一个写好的pdf文档。但是错误挺多的，我也觉得没什么必要下载来看....检查页面源码可以看到对应的图片链接，详情在评论区顶置也说了，不过多赘述了QAQ
结构体的理解.zip
(557.14 KB, 下载次数: 1)
】
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|
来自 4#
|
发表于 2024-11-16 14:22
|楼主
发表于 2024-11-16 16:31
发表于 2024-11-16 09:15
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