内核模式下的字符串操作

1）ASCII字符串和宽字符串   

在应用程序中使用两种字符：
a) char型字符串， 负责记录ANSI字符集，它是指向一个char数组的指针，每个char型变量大小是一个字节，字符串是以0标志字符串结束的；
b) wchar_t型的宽字符串， 负责描述unicode字符集，它是指向一个wchar_t数组的指针，wchar_t字符大小为两个字节，字符串以0标志字符串结束。   
例：
ANSI字符构造如下：   char *str1 = "ASCE";   
UNICODE字符构造如下：wchar_t *str2 = L"ASCE";   

注：在构造字符串时使用关键字“L”，编译器会自动生成所需要的宽字符   
  
在驱动开发中，DDK将char和wchar_t替换成CHAR和WCHAR。

驱动程序中使用KdPrint宏打印ASCII字符串和宽字符串：   

例：

    CHAR *string1 = "ASCE";
    KdPrint(("%s\n", string1)); //注意是小写%s

    WCHAR *string2 = L"ASCE";
    KdPrint(("%S\n", string2)); 

2）ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串  
DDK不鼓励程序员使用C语言的字符串，主要是因为标准C字符串处理函数容易导致缓冲区溢出等错误。应该使用DDK自定义的字符串： 
这个结构对ASCII字符串进行封装： 

 typedef struct _STRING {  
      USHORT Length; //字符的长度，单位是字节
      USHORT MaximumLength; //整个字符串缓冲区的最大长度
      PCHAR Buffer; //缓冲区的指针
    } ANSI_STRING, *PANSI_STRING;

标准C字符串中，如果缓冲区长度是N，则只能容纳N-1个字符的字符串，最后一个字节存储NULL；
而在STRING字符串中，缓冲区大小是MaximumLength，最大字符串长度可以是MaximumLength，而不是MaximumLength-1。   

DDK将宽字符串封装成UNICODE_STRING数据结构：    

typedef struct _UNICODE_STRING {
      USHORT 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
      USHORT MaximumLength; //整个字符串缓冲区的最大长度，单位是字节
      PWSTR Buffer; //缓冲区的指针
    } UNICODE_STRING, *PUNICODE_STRING;

与ANSI_STRING一样，UNICODE_STRING字符串不是以NULL为结束标志的。  
 
打印这两种字符串方法如下： 

    ANSI_STRING ansiString;
    //此处略去对ansiString的初始化
    KdPrint(("%Z\n", &ansiString)); //注意是%Z
    UNICODE_STRING uniString;
    //此处略去对uniString的初始化
    KdPrint(("%wZ\n", &uniString));

3）字符的初始化和销毁  
 
ANSI_STRING字符串和UNICODE_STRING字符串使用前需要进行初始化，有两种方法构造这个数据结构：  

(1)使用DDK提供的函数：  

这种初始化的优点是操作简单，用完后不用清理内存。但有一个问题，就是如果修改SourceString，同时会导致DestinationString字符发生变化：

    初始化ANSI_STRING字符串：    
    VOID RtlInitAnsiString(     
      __out PANSI_STRING DestinationString, //要初始化的ANSI_STRING字符串   
      __in_opt PCSZ SourceString //字符串的内容
    );  

    初始化UNICODE_STRING字符串：
    VOID RtlInitUnicodeString(
      __out PUNICODE_STRING DestinationString, //要初始化的UNICODE_STRING字符串
      __in_opt PCWSTR SourceString //字符串的内容
    );
      
    ANSI_STRING ansiString;
    CHAR *string = "asce";
    //初始化ANSI_STRING字符串
    RtlInitAnsiString(&ansiString, string);
    KdPrint(("ansiString: %Z\n", &ansiString));
      
    //改变string
    string[0] = 'a';
    string[1] = 's';      
    string[2] = 'c';      
    string[3] = 'e';
      
    //改变string的同时ansiString也改变了    
    KdPrint(("ansiString: %Z\n", &ansiString));

(2)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 UnicodeString = {0};      
    //设置缓冲区大小     
    UnicodeString.MaximumLength = BUFFER_SIZE;   
    //分配内存      
    UnicodeString.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE);     
    WCHAR *wideString = L"ASCE";             
    //设置字符串长度，因为是宽字符，所以是字符长度的倍      
    UnicodeString.Length = 2*wcslen(wideString);      
    //保证缓冲区足够大，否则程序终止      
    ASSERT(UnicodeString.MaximumLength >= UnicodeString.Length);     
    //内存复制      
    RtlCopyString(UnicodeString.Buffer, wideString, UnicodeString.Length);          
    KdPrint(("UnicodeString: %wZ\n", &UnicodeString));  
    //清理内存
    ExFreePool(UnicodeString.Buffer);      
    UnicodeString.Buffer = NULL;      
    UnicodeString.Length = UnicodeString.MaximumLength = 0;
      
    对于最后一步清理内存，DDK给出了简化函数，分别是RtlFreeAnsiString和RtlFreeUnicodeString，这两个函数内部调用了ExFreePool去回收内存的。

4）字符串复制  
DDK提供针对ANSI_STRING字符串和UNICODE_STRING字符串的复制字符串函数：  

    VOID RtlCopyString(
      __out PSTRING DestinationString, //目的字符串
      __in_opt const STRING *SourceString //源字符串
    );
      
    VOID RtlCopyUnicodeString(
      __inout PUNICODE_STRING DestinationString, //目的字符串
      __in_opt PCUNICODE_STRING SourceString //源字符串
    );

下面代码说明了RtlCopyUnicodeString函数的使用：  

    #define BUFFER_SIZE 1024
    //初始化UnicodeString1
    UNICODE_STRING UnicodeString1;
    RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"ASCE");
    //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  
DDK提供了对ANSI_STRING字符串和UNICODE_STRING字符串的相关比较函数：

    LONG RtlCompareString(
      __in const STRING *String1, //要比较的第一个字符串
      __in const STRING *String2, //要比较的第二个字符串
      __in BOOLEAN CaseInSensitive //是否对大小写敏感
    );
      
    LONG RtlCompareUnicodeString(
      __in PCUNICODE_STRING String1, //要比较的第一个字符串
      __in PCUNICODE_STRING String2, //要比较的第二个字符串
      __in BOOLEAN CaseInSensitive //是否对大小写敏感
    );

DDK同时提供了RtlEqualString和RtlEqualUnicodeString函数，返回为非零代表相等，零代表不相等：

    BOOLEAN RtlEqualString(
      __in const STRING *String1,
      __in const STRING *String2,
      __in BOOLEAN CaseInSensitive
      
    );
      
    BOOLEAN RtlEqualUnicodeString(
      __in PCUNICODE_STRING String1,
      __in PCUNICODE_STRING String2,
      __in BOOLEAN CaseInSensitive
    );

函数实例： 

    //初始化UnicodeString1
    UNICODE_STRING UnicodeString1;
    RtlInitUnicodeString(&UnicodeString1, L"ASCE");    
      
    //初始化UnicodeString2
    UNICODE_STRING UnicodeString2;
    RtlnitUnicodeString(&UnicodeString2, L"ASCE BOY");  
      
    //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 euqal\n"));
    }

6）字符串转化成大写  

DDK提供的将ANSI_STRING字符串和UNICODE_STRING字符串转换成大写的函数如下：  

VOID RtlUpperString(  
  __inout  PSTRING DestinationString, //目的字符串  
  __in     const STRING *SourceString //源字符串  
);  
 
NTSTATUS RtlUpcaseUnicodeString(  
  __inout  PUNICODE_STRING DestinationString, //目的字符串  
  __in     PCUNICODE_STRING SourceString, //源字符串  
  __in     BOOLEAN AllocateDestinationString //是否为目的字符串分配内存，  
//目的字符串和源字符串可以是同一个字符串  
);   

实例代码：  

//初始化UnicodeString1  
UNICODE_STRING UnicodeString;  
RtlInitUnicodeString(&UnicodeString, L"ASCE BOY");  
 
//变化前  
KdPrint(("UnicodeString: %wZ\n", &UnicodeString));  
 
//转化成大写  
RtlUpcaseUnicodeString(&UnicodeString, &UnicodeString, FALSE);  
 
//变化后  
KdPrint(("UnicodeString: %wZ\n", &UnicodeString));   

7）字符串与整型数字相互转换  
将UNICODE_STRING字符串转换成整数：  

NTSTATUS RtlUnicodeStringToInteger(  
  __in      PCUNICODE_STRING String, //需要转换的字符串  
  __in_opt  ULONG Base, //转换的数的进制(如2、8、10、16)  
  __out     PULONG Value //需要转换的数字  
);  
 
   
 
将整数转换成UNICODE_STRING字符串：  
 
NTSTATUS RtlIntegerToUnicodeString(  
  __in      ULONG Value, //需要转换的数字  
  __in_opt  ULONG Base, //转换的数的进制(2、8、10、16)  
  __inout   PUNICODE_STRING String //需要转换的字符串  
);    

实例代码如下：  

#define BUFFER_SIZE 1024  
 
//字符串转换成数字  
UNICODE_STRING UnicodeString;  
RtlInitUnicodeString(&UnicodeString, L"-100");  
 
ULONG lNumber;  
NTSTATUS nStatus = RtlUnicodeStringToInteger(&UnicodeString, 10, &lNumber);  
 
if(NT_SUCCESS(nStatus))  
{  
         KdPrint(("Conver to integer successfully\n"));  
         KdPrint(("Result : %d\n", lNumber));  
}  
else 
{  
         KdPrint(("Conver to integer failed\n"));  
}  
 
//将数字转换成字符串  
UNICODE_STRING UnicodeStringSec = {0};  
UnicodeStringSec.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE);  
UnicodeStringSec.MaximumLength = BUFFER_SIZE;  
nStatus = RtlIntegerToUnicodeString(200, 10, &UnicodeStringSec);  
 
if(NT_SUCCESS(nStatus))  
{  
         KdPrint(("Cover to string successfully\n"));  
         KdPrint(("Result : %wZ\n", &UnicodeStringSec));  
}  
else 
{  
         KdPrint(("Conver to string failed\n"));  
}  
   
//销毁UnicodeStringSec，注意：UnicodeString不用销毁  
RtlFreeUnicodeString(&UnicodeStringSec);  

8）ANSI_STRING字符串与UNICODE_STRING字符串的转换 

将UNICODE_STRING字符串转换成ANSI_STRING字符串：

NTSTATUS RtlUnicodeStringToAnsiString(  
  __inout  PANSI_STRING DestinationString, //需要被转换的字符串  
  __in     PCUNICODE_STRING SourceString, //需要转换的源字符串  
  __in     BOOLEAN AllocateDestinationString //是否需要对被转换字符串分配内存  
);  
 
将ANSI_STRING字符串转换成UNICODE_STRING字符串：  
 
NTSTATUS RtlAnsiStringToUnicodeString(  
  __inout  PUNICODE_STRING DestinationString, //需要被转换的字符串  
  __in     PCANSI_STRING SourceString, //需要转换的源字符串  
  __in     BOOLEAN AllocateDestinationString //是否需要对被转换字符串分配内存  
);   

实例代码如下：

//将UNICODE_STRING字符串转换成ANSI_STRING字符串  
UNICODE_STRING UnicodeString;  
RtlInitUnicodeString(&UnicodeString, L"ASCE BOY");  

ANSI_STRING AnsiString;  
NTSTATUS nStatus = RtlUnicodeStringToAnsiString(&AnsiString, &UnicodeString, TRUE);  
 
if(NT_SUCCESS(nStatus))  
{  
         KdPrint(("Conver successfully\n"));  
         KdPrint(("Result:%Z\n", &AnsiString));  
}  
else 
{  
         KdPrint(("Conver failed\n"));  
}  
 
//销毁AnsiString  
RtlFreeAnsiString(&AnsiString);  
 
//将ANSI_STRING字符串转换成UNICODE_STRING字符串  
ANSI_STRING AnsiStringSec;  
RtlInitString(&AnsiStringSec, "ASCE BOY");  
 
UNICODE_STRING UnicodeStringSec;  
nStatus = RtlAnsiStringToUnicodeString(&UnicodeStringSec, &AnsiStringSec, TRUE);  
 
if(NT_SUCCESS(nStatus))  
{  
         KdPrint(("Conver successfully\n"));  
         KdPrint(("Result: %wZ\n", &UnicodeStringSec));  
}  
else 
{  
         KdPrint(("Conver failed\n"));  
}  
 
//销毁UnicodeStringSec  
RtlFreeUnicodeString(&UnicodeStringSec);