HOOK是什么

Hook（鉤子）是一種編程機(jī)制，它允許開發(fā)者在程序執(zhí)行的特定點(diǎn)插入自定義代碼，從而攔截、處理或修改原有的函數(shù)調(diào)用、消息傳遞或系統(tǒng)事件。

通俗地說，Hook就像是給程序安裝了一個“監(jiān)聽器”或“攔截器”。當(dāng)目標(biāo)函數(shù)被調(diào)用時，控制權(quán)會先轉(zhuǎn)移到你的Hook代碼，你可以在執(zhí)行原有操作之前或之后插入自定義邏輯，甚至完全替換原有行為。例如游戲外 掛通過hook來對游戲運(yùn)行時用到的函數(shù)或其他API進(jìn)行修改來實(shí)現(xiàn)外 掛的功能。同時，hook也常與協(xié)程搭配使用，修改系統(tǒng)函數(shù)來為類似sleep等阻塞線程的函數(shù)添加協(xié)程的功能。

如何使用hook來修改sleep函數(shù)

下面的代碼是最簡單的hook的實(shí)現(xiàn)

#include <iostream>
#include <unistd.h>

extern "C" unsigned int sleep(unsigned int seconds)
{
    std::cout << "我們成功修改了系統(tǒng)提供的sleep函數(shù)!" << std::endl;
    return 0;
}

void test1()
{
    std::cout << "使用sleep函數(shù)睡2s"<< std::endl;
    sleep(2);
    std::cout << "sleep函數(shù)睡完了"<< std::endl;
}

調(diào)用函數(shù)test1(),程序運(yùn)行結(jié)果如下:

使用sleep函數(shù)睡2s
我們成功修改了系統(tǒng)提供的sleep函數(shù)!
sleep函數(shù)睡完了

在上面的代碼中，我們僅做了兩件事

• 實(shí)現(xiàn)一個sleep函數(shù)，與unistd.h中的sleep函數(shù)簽名一致
• 使用extern "C"告訴C++編譯器"按C語言的方式處理這個函數(shù)"

定義一個相同簽名的sleep為什么鏈接過程中不會產(chǎn)生重定義問題呢？在鏈接器鏈接過程中，函數(shù)符號有類似強(qiáng)弱符號之分，在動態(tài)庫中的函數(shù)會被新目標(biāo)文件的函數(shù)替換，因此此處程序運(yùn)行時會運(yùn)行我們重新寫的sleep函數(shù)而不是unistd.h內(nèi)的。

至于加extern "C"的作用,在c++編譯過程中，為了區(qū)分不同的重載函數(shù)，編譯器會給同名函數(shù)加入隨即字符進(jìn)行區(qū)分，我們的目的是重寫sleep函數(shù)，因此要確保函數(shù)名與unistd.h中相同，通過加入extern "C"來做到這一點(diǎn)

對上述代碼的改進(jìn)

上述代碼存在很大的缺陷，最主要的是它失去了sleep函數(shù)最基本的功能。通常我們利用hook修改函數(shù)時，我們需要維持其原有功能。我們不可能真的去實(shí)現(xiàn)一個完整的sleep，但我們可以獲得原sleep的函數(shù)指針

在不同的平臺有不同的獲取庫函數(shù)指針的方法，下面時在linux平臺來獲取sleep函數(shù)指針的例子:

獲取sleep函數(shù)指針

linux為獲取庫函數(shù)指針提供了特定的函數(shù)dlsym，定義在<dlfcn.h>中。其函數(shù)簽名為:

void *dlsym(void *restrict handle, const char *restrict symbol);

dlsym返回值是函數(shù)指針，其第一個參數(shù)是指定查找的庫，第二個參數(shù)傳入函數(shù)名稱。

在hook場景中，handle參數(shù)常取RTLD_NEXT，表示跳過當(dāng)前庫查找其他庫。也就是說，當(dāng)symbol傳入"sleep"時，dlsym跳過當(dāng)前庫我們定義的sleep，找到了unistd.h定義的sleep函數(shù),并返回其函數(shù)指針。

代碼改進(jìn)

有了上邊提供的函數(shù)，我們可以保存原有sleep函數(shù)并給他加點(diǎn)"小料"，代碼如下:

#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 << "我們成功修改了系統(tǒng)提供的sleep函數(shù)!" << std::endl;
    return original_sleep(seconds);                             // <-----這里調(diào)用我們保存下來的原始的sleep
}

void test1()
{
    original_sleep = (sleep_fun_type)dlsym(RTLD_NEXT, "sleep"); // <-----這里獲得了unistd中的sleep

    std::cout << "使用sleep函數(shù)睡2s"<< std::endl;
    sleep(2);                                                   // <-----這里調(diào)用我們自己寫的sleep
    std::cout << "sleep函數(shù)睡完了"<< std::endl;
}

代碼相較于開始，只做了一點(diǎn)改進(jìn)，即保存原始sleep函數(shù)，并在我們自己定義的sleep函數(shù)中調(diào)用保存的原始sleep函數(shù)。

需注意的是，編譯時應(yīng)加上-ldl選項(xiàng)鏈接動態(tài)庫

總結(jié)

上述代碼仍有許多不完善的地方，實(shí)際過程中要檢查dlsym返回值是否為NULL等問題，同時代碼對初始化并不規(guī)范，可以使用下面的初始化方法(gcc編譯器),也可以使用其他更兼容的方法進(jìn)行初始化。

__attribute__((constructor)) void init_hook()       // gcc編譯器提供，main函數(shù)運(yùn)行前，庫和內(nèi)存初始化完成后運(yùn)行
{
    // 在main函數(shù)執(zhí)行前先初始化—original_sleep。
    original_sleep = (SleepFunc)dlsym(RTLD_NEXT,"sleep");
}

最后，需要注意的是，如果采用上述方法重新定義sleep，會使所有庫運(yùn)行的sleep函數(shù)都改變成我們自己定義的sleep，如果返回值與原sleep存在差異，可能導(dǎo)致一些其他的隱含問題。

以上就是在C++中使用HOOK修改sleep函數(shù)的方法的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C++ HOOK修改sleep函數(shù)的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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