Windows内核编程之：字符串操作

内核模式下的字符串操作
1、ASCII字符串和宽字符串
在驱动程序开发中，DDK将char和wchar_t类别，替换成CHAR和WCHAR类别
驱动程序中用KdPrint打印ASCII字符串和宽字符串：
打印ASCII字符串

CHAR *string = "Hello"; KdPrint("%s\n", string);

打印宽字符串

WCHAR *string = L"Hello"; KdPrint("%S\n", string);

2、ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串
2.1、ANSI_STRING字符串：

typedef struct _STRING { USHORT Length; USHORT MaximumLength; PCHAR Buffer; }STRING; typedef STRING ANSI_STRING; typedef PSTRING PANSI_STRING; typedef STRING OEM_STRING; typedef PSTRING POEM_STRING;

这个数据结构对ASCII字符串进行了封装
Length:字符的长度
MaximumLength:整个字符串缓冲区的最大长度
Buffer:缓冲区的指针
注意：和标准的字符不同，STRING字符串不是以0标志字符的结束。字符长度依靠
Length字段。在标准C中的字符串中，如果缓冲区长度是N，那么只能容纳N-1个字
符的字符串，这是因为要留一个字节存储NULL。而在STRING字符串中，缓冲区的大小
MaximumLength，最大的字符串长度可以是MaximumLength，而不是MaximumLength-1

2.2、UNICODE_STRING字符串：

typedef struct _UNICODE_STRING { USHORT Length; USHORT MaxmumLength; PWSTR Buffer; } UNICODE_STRING;

Length:字符的长度,单位是字节。如果是N个字符，那么Length等于N的2倍
MaximumLength:整个字符串缓冲区的最大长度，单位也是字节
Buffer:缓冲区的指针

2.3、KdPrint打印ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串
打印ANSI_STRING字符串:

ANSI_STRING ansiString; //省去对ansiString初始化

KdPrint("%Z\n", &ansiString); 打印UNICODE_STRING字符串: UNICODE_STRING uniString; //省去对uniString初始化

KdPrint("%wZ\n", &uniString);

3、字符串的初始化与销毁
3.1、方法一使用DDK提供了相应的函数

/************************************************************************ * 函数名称:RtlInitAnsiString * 功能描述:初始化ANSI_STRING字符串 * 参数列表: DestinationString:要初始化的ANSI_STRING字符 SourceString:字符串的内容 * 返回 值:VOID *************************************************************************/ VOID RtlInitAnsiString( IN OUT PANSI_STRING DestinationString, IN PCSZ SourceString)

使用方法：

ANSI_STRING AnsiString1; CHAR* string1 = "hello"; RtlInitAnsiString(&AnsiString1,string1); 

/************************************************************************ * 函数名称:RtlInitUnicodeString * 功能描述:初始化UNICODE_STRING字符串 * 参数列表: DestinationString:要初始化的UNICODE_STRING字符 SourceString:字符串的内容 * 返回 值:VOID *************************************************************************/ VOID RtlInitUnicodeString( IN OUT PANSI_STRING DestinationString, IN PCSZ SourceString)

使用方法：

UNICODE_STRING UniString1; CHAR* string1 = "hello"; RtlInitUnicodeString(&UniString1,string1); 

这中办法是将AnsiString1中的Buffer等于string1指针。这种初始化的优点是
操作简单，用完后不用清理内存。但带来另外一个问题，如果修改string1,同时
会导致AnsiString1字符串发生变化

ANSI_STRING AnsiString1; CHAR* string1 = "hello"; //初始化ANSI_STRING字符串

RtlInitAnsiString(&AnsiString1,string1); KdPrint(("AnsiString1:%Z\n", &AnsiString1));//打印hello //改变string1

string1[0]='H'; string1[1]='E'; string1[2]='L'; string1[3]='L'; string1[4]='o'; //改变string1,AnsiString1同样会导致变化

KdPrint(("AnsiString1:%Z\n", &AnsiString1));//打印HELLO

3.1、另外一种方法是程序员自己申请内存，并初始化内存，当不用字符串时
需要回收字符串占用的内存

#define BUFFER_SIZE 1024 UNICODE_STRING UnicodeString1 = {0}; //设置缓冲区大小

UnicodeString1.MaximumLength = BUFFER_SIZE; //分配内存

UnicodeString1.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE); WCHAR* wideString = L"hello"; //设置字符串长度，因为是宽字符，所以是字符长度的2倍

UnicodeString1.Length = 2 * wcslen(wideString); //保证缓冲区足够大，否则程序终止

ASSERT(UnicodeString1.MaximumLength >= UnicodeString1.Length); //内存赋值

RtlCopyMemory(UnicodeString1.Buffer, wideString, UnicodeString1.Length); KdPrint(("UnicodeString:%wZ\n", &UnicodeString1)); //清理内存

ExFreePool(UnicodeString1.Buffer); UnicodeString1.Buffer = NULL; UnicodeString1.Length = UnicodeString1.MaximumLength = 0;

清理内存，DDK同样给出了简化函数分别是

RtlFreeAnsiString

RtlFreeUnicodeString

这两个函数内部调用了ExFreePool去回收内存

4、字符串复制

/************************************************************************ * 函数名称:RtlCopyString * 功能描述:ANSI_STRING字符串复制 * 参数列表: DestinationString:目的字符串 SourceString:源字符串 * 返回 值:VOID *************************************************************************/ VOID RtlCopyString( IN OUT PSTRING DestinationString, IN PSTRING SourceString OPTIONAL); /************************************************************************ * 函数名称:RtlCopyUnicodeString * 功能描述:UNICODE_STRING字符串复制 * 参数列表: DestinationString:目的字符串 SourceString:源字符串 * 返回 值:VOID *************************************************************************/ VOID RtlCopyUnicodeString( IN OUT PUNICODE_STRING DestinationString, IN PUNICODE_STRING SourceString OPTIONAL);

使用方法：

//初始化UnicodeString1

UNICODE_STRING UnicodeString1; RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"Hello World"); //初始化UnicodeString2

UNICODE_STRING UnicodeString2 = {0}; UnicodeString2.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE); UnicodeString2.MaximumLength = BUFFER_SIZE; //将初始化UnicodeString1复制到UnicodeString2

RtlCopyUnicodeString(&UnicodeString2, &UnicodeString1); //分别显示UnicodeString1和UnicodeString2

KdPrint(("UnicodeString1%wZ\n", &UnicodeString1)); KdPrint(("UnicodeString2%wZ\n", &UnicodeString2)); //销毁UnicodeString2 //注意UnicodeString1不用销毁

RtlFreeUnicodeString(&UnicodeString2);

 

 5、字符串比较

/************************************************************************

* 函数名称:RtlCompareString

* 功能描述:ANSI_STRING字符串比较

* 参数列表:

        String1:要比较的第一个字符串

        String2:要比较的第二个字符串

        CaseInSensitive:是否对大小写敏感

* 返回 值:比较结果

        如果函数返回值为0，表示两个字符串相等

        如果小于0，则表示第一个字符串小于第二个字符串

        如果大于0，则表示第一个字符串大于第二个字符串

*************************************************************************/

LONG RtlCompareString(

    IN PSTRING String1,

    IN PSTRING String2,

    IN BOOLEAN CaseInSensitive);



/************************************************************************

* 函数名称:RtlCompareUnicodeString

* 功能描述:UNICODE_STRING字符串比较

* 参数列表:

        String1:要比较的第一个字符串

        String2:要比较的第二个字符串

        CaseInSensitive:是否对大小写敏感

* 返回 值:比较结果

        如果函数返回值为0，表示两个字符串相等

        如果小于0，则表示第一个字符串小于第二个字符串

        如果大于0，则表示第一个字符串大于第二个字符串

*************************************************************************/

LONG RtlCompareUnicodeString(

    IN PUNICODE_STRING String1,

    IN PUNICODE_STRING String2,

    IN BOOLEAN CaseInSensitive);

如何使用RtlCompareUnicoodeString函数

UNICODE_STRING UnicodeString2;

RtlInitUnicodeString(&UnicodeString2, L"Hello");

//判断字符串是否相等

if(RtlEqualUnicodeString(&UnicodeString1, &UnicodeString2, TRUE))

{

    KdPrint(("UnicodeString1 and UnicodeString2 are equal\n"));

}

else

{

    KdPrint(("UnicodeString1 and UnicodeString2 are NOT equal\n"));

}

6、字符串转化成大写

/************************************************************************

* 函数名称:RtlUpperString

* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成大写

* 参数列表:

        DestinationString:目的字符串

        SourceString:源字符串

* 返回 值:VOID

*************************************************************************/

VOID RtlUpperString(

    IN OUT PSTRING DestinationString,

    IN PSTRING SourceString);



/************************************************************************

* 函数名称:RtlUpperString

* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成大写

* 参数列表:

        DestinationString:目的字符串

        SourceString:源字符串

        AllocateDesttinationString:是否为目的字符串分配内存

* 返回 值:VOID

*************************************************************************/

NTSTATUS RtlUpcaseUnicodeString(

    IN OUT PUNICODE_STRING DestinationString OPTIONAL,

    IN PCUNICODE_STRING SourceString,

    IN BOOLEAN AllocateDesttinationString);

如何使用RtlUpcaseUnicodeString函数

//初始化UnicodeString1

UNICODE_STRING UnicodeString1;

RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"Hello World");

//变化钱

KdPrint(("UnicodeString1:%wZ\n", &UnicodeString1));

//转换成大写

RtlUpcaseUnicodeString(&UnicodeString1,&UnicodeString2,FALSE);

//变化后

KdPrint(("UnicodeString1:%wZ\n", &UnicodeString1));

 

 7、字符串与整型数字相互转换

 

/************************************************************************

* 函数名称:RtlUnicodeStringToInteger

* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成整型数字

* 参数列表:

        String:需要转化的字符串

        Base:转换的数的进制(2,8,10,16)

        Value:需要转换的数字

* 返回 值:指明是否转换成功

*************************************************************************/

NTSTATUS RtlUnicodeStringToInteger(

IN PUNICODE_STRING String,

IN ULONG Base OPTIONAL,

OUT PULONG Value);



/************************************************************************

* 函数名称:RtlIntegerToUnicodeString

* 功能描述:UNICODE_STRING字符串转化成整型数字

* 参数列表:

        Value:需要转化的数字

        Base:转换的数的进制(2,8,10,16)

        String:需要转换的字符串

* 返回 值:指明是否转换成功

*************************************************************************/

NTSTATUS RtlIntegerToUnicodeString(

IN ULONG Value,

IN ULONG Base OPTIONAL,

OUT PUNICODE_STRING  String);

 

字符串与整型数字相互转换的实例

//(1)字符串转换成数字

//初始化UnicodeString1

UNICODE_STRING UnicodeString1;

RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"-100");



ULONG lNumber;

NTSTATUS nStatus = RtlUnicodeStringToInteger(&UnicodeString1, 10, &lNumber);

if( NT_SUCCESS(nStatus) )

{

    KdPrint(("Conver To Integer successfullu!\n"));

    KdPrint(("Result:%d\n", lNumber));

}

else

{

    KdPrint(("Conver to integer unsuccessfully!\n"));

}



//(2)数字转换成字符串

//初始化UnicodeString2

UNICODE_STRING UnicodeString2;

UnicodeString2.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE);

UnicodeString2.MaximumLength = BUFFER_SIZE;

nStatus = RtlIntegerToUnicodeString(200, 10, &UnicodeString2);



if( NT_SUCCESS(nStatus) )

{

    KdPrint(("Conver to string successfuall!\n"));

    KdPrint(("Result:%wZ\n", &UnicodeString2));

}

else

{

    KdPrint(("Conver to string unsuccessfully!\n"));

}



//注销UniocdeString2

//注意：UnicodeString1不用销毁

RtlFreeUnicodeString(&UniocdeString2);

 

 

 8、ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串相互转换

 

/************************************************************************

* 函数名称:RtlUnicodeStringToAnsiString

* 功能描述:将UNICODE_STRING字符串转化成ANSI_STRING字符串

* 参数列表:

        DestinationString:需要转化的字符串

        SourceString:需要转换的原字符串

        AllocateDesctinationString:是否需要对被转换的字符串分配内存

* 返回 值:指明是否转换成功

*************************************************************************/

NTSTATUS RtlUnicodeStringToAnsiString(

INT OUT PANSI_STRING DestinationString,

IN PUNICODE_STRING SourceString,

IN BOOLEAN AllocateDesctinationString);



/************************************************************************

* 函数名称:RtlAnsiStringToUnicodeString

* 功能描述:将ANSI_STRING字符串转化成UNICODE_STRING字符串

* 参数列表:

        DestinationString:需要转化的字符串

        SourceString:需要转换的原字符串

        AllocateDesctinationString:是否需要对被转换的字符串分配内存

* 返回 值:指明是否转换成功

*************************************************************************/

NTSTATUS RtlAnsiStringToUnicodeString(

INT OUT PUNICODE_STRING DestinationString,

IN PANSI_STRING SourceString,

IN BOOLEAN AllocateDesctinationString);

 

ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串的相互转换

//(1)将UNICODE_STRING字符串转换成ANSI_STRING字符串

//初始化UnicodeString1

UNICODE_STRING UnicodeString1;

RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"Hello World");



ANSI_STRING AnsiString1;

NTSTATUS nStatus = RtlUnicodeStringToAnsiString(&AnsiString1, &UnicodeString1, TRUE);

if( NT_SUCCESS(nStatus) )

{

    KdPrint(("Conver successfully!\n"));

    KdPrint(("Result:%Z\n", &AnsiString1));

}

else

{

    KdPrint(("Conver unsuccessfully\n"));

}



//销毁AnsiString1

RtlFreeAnsiString(&AnsiString1);



//(2)将ANSI_STRIN字符串转换成GUNICODE_STRING字符串

//初始化AnsiString2

ANSI_STRING AnsiString2;

RtlInitString(&AnsiString2, "Hello World");

UNICODE_STRING UnicodeString2;

nStatus = RtlAnsiStringToUnicodeString(&UnicodeString2, &AnsiString2, TRUE);



if( NT_SUCCESS(nStatus) )

{

    KdPrint(("Conver successfully!\n"));

    KdPrint(("Result:%Z\n", &UnicodeString2));

}

else

{

    KdPrint(("Conver unsuccessfully\n"));

}



//销毁UnicodeString2

RtlFreeUnicodeString(&UnicodeString2);