在C++中使用HOOK修改sleep函数的方法
<div id="navCategory"><h5 class="catalogue">目录</h5><ul class="first_class_ul"><li>HOOK是什么</li><li>如何使用hook来修改sleep函数</li><ul class="second_class_ul"><li>下面的代码是最简单的hook的实现</li><li>对上述代码的改进</li><ul class="third_class_ul"><li>获取sleep函数指针</li><li>代码改进</li></ul></ul><li>总结</li><ul class="second_class_ul"></ul></ul></div><p class="maodian"></p><h2>HOOK是什么</h2><p>Hook（钩子）是一种编程机制，它允许开发者在程序执行的特定点插入自定义代码，从而拦截、处理或修改原有的函数调用、消息传递或系统事件。</p>
<p>通俗地说，Hook就像是给程序安装了一个“监听器”或“拦截器”。当目标函数被调用时，控制权会先转移到你的Hook代码，你可以在执行原有操作之前或之后插入自定义逻辑，甚至完全替换原有行为。例如游戏外 挂通过hook来对游戏运行时用到的函数或其他API进行修改来实现外 挂的功能。同时，hook也常与协程搭配使用，修改系统函数来为类似sleep等阻塞线程的函数添加协程的功能。</p>
<p class="maodian"></p><h2>如何使用hook来修改sleep函数</h2>
<p class="maodian"></p><h3>下面的代码是最简单的hook的实现</h3>
<div class="jb51code"><pre class="brush:cpp;">#include <iostream>
#include <unistd.h>
extern "C" unsigned int sleep(unsigned int seconds)
{
std::cout << "我们成功修改了系统提供的sleep函数!" << std::endl;
return 0;
}
void test1()
{
std::cout << "使用sleep函数睡2s"<< std::endl;
sleep(2);
std::cout << "sleep函数睡完了"<< std::endl;
}
</pre></div>
<p>调用函数test1(),程序运行结果如下:</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:cpp;">使用sleep函数睡2s
我们成功修改了系统提供的sleep函数!
sleep函数睡完了
</pre></div>
<p>在上面的代码中，我们仅做了两件事</p>
<ul><li>实现一个<code>sleep</code>函数，与unistd.h中的<code>sleep</code>函数签名一致</li><li>使用<code>extern "C"</code>告诉C++编译器"按C语言的方式处理这个函数"</li></ul>
<p>定义一个相同签名的sleep为什么链接过程中不会产生重定义问题呢？在链接器链接过程中，函数符号有类似强弱符号之分，在动态库中的函数会被新目标文件的函数<strong>替换</strong>，因此此处程序运行时会运行我们重新写的sleep函数而不是unistd.h内的。</p>
<p>至于加<code>extern "C"</code>的作用,在c++编译过程中，为了区分不同的重载函数，编译器会给同名函数加入随即字符进行区分，我们的目的是重写sleep函数，因此要确保函数名与unistd.h中相同，通过加入extern "C"来做到这一点</p>
<p class="maodian"></p><h3>对上述代码的改进</h3>
<p>上述代码存在很大的缺陷，最主要的是它失去了sleep函数最基本的功能。通常我们利用hook修改函数时，我们需要维持其原有功能。我们不可能真的去实现一个完整的sleep，但我们可以获得原sleep的函数指针</p>
<p>在不同的平台有不同的获取库函数指针的方法，下面时在linux平台来获取sleep函数指针的例子:</p>
<p class="maodian"></p><h4>获取sleep函数指针</h4>
<p>linux为获取库函数指针提供了特定的函数<code>dlsym</code>，定义在<code><dlfcn.h></code>中。其函数签名为:</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:cpp;">void *dlsym(void *restrict handle, const char *restrict symbol);
</pre></div>
<p><code>dlsym</code>返回值是函数指针，其第一个参数是指定查找的库，第二个参数传入函数名称。</p>
<p>在hook场景中，<code>handle</code>参数常取<code>RTLD_NEXT</code>，表示跳过当前库查找其他库。也就是说，当<code>symbol</code>传入<code>"sleep"</code>时，<code>dlsym</code>跳过当前库我们定义的<code>sleep</code>，找到了<code>unistd.h</code>定义的<code>sleep</code>函数,并返回其函数指针。</p>
<p class="maodian"></p><h4>代码改进</h4>
<p>有了上边提供的函数，我们可以保存原有sleep函数并给他加点"小料"，代码如下:</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:cpp;">#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <dlfcn.h>
using sleep_fun_type = unsigned int (*)(unsigned int seconds);
sleep_fun_type original_sleep = NULL;
extern "C" unsigned int sleep(unsigned int seconds)
{
std::cout << "我们成功修改了系统提供的sleep函数!" << std::endl;
return original_sleep(seconds); // <-----这里调用我们保存下来的原始的sleep
}
void test1()
{
original_sleep = (sleep_fun_type)dlsym(RTLD_NEXT, "sleep"); // <-----这里获得了unistd中的sleep
std::cout << "使用sleep函数睡2s"<< std::endl;
sleep(2); // <-----这里调用我们自己写的sleep
std::cout << "sleep函数睡完了"<< std::endl;
}
</pre></div>
<p>代码相较于开始，只做了一点改进，即保存原始<code>sleep</code>函数，并在我们自己定义的<code>sleep</code>函数中调用保存的原始<code>sleep</code>函数。</p>
<p>需注意的是，编译时应加上<code>-ldl</code>选项链接动态库</p>
<p class="maodian"></p><h2>总结</h2>
<p>上述代码仍有许多不完善的地方，实际过程中要检查<code>dlsym</code>返回值是否为NULL等问题，同时代码对初始化并不规范，可以使用下面的初始化方法(gcc编译器),也可以使用其他更兼容的方法进行初始化。</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:cpp;">__attribute__((constructor)) void init_hook() // gcc编译器提供，main函数运行前，库和内存初始化完成后运行
{
// 在main函数执行前先初始化—original_sleep。
original_sleep = (SleepFunc)dlsym(RTLD_NEXT,"sleep");
}
</pre></div>
<p>最后，需要注意的是，如果采用上述方法重新定义sleep，会使所有库运行的sleep函数都改变成我们自己定义的sleep，如果返回值与原sleep存在差异，可能导致一些其他的隐含问题。</p>
<p>以上就是在C++中使用HOOK修改sleep函数的方法的详细内容，更多关于C++ HOOK修改sleep函数的资料请关注琼殿技术社区其它相关文章！</p>
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