如何使用本机代码以编程方式查找Java局部变量的内存地址？

虽然也有类似的问题（例如，），但他们的答案并不能解决我的问题

我使用的是Android NDK和Android Studio 1.5.1，目标是Android API 18（在Android KitKat 4.4之前，所以我使用的是Dalvik，而不是ART runtime）

我知道Dalvik解释器堆栈上应该有一个原始Java局部变量，但我找不到它

我使用以下代码在Java代码中声明Java本地整数幻数（0x23420023），并使用本机代码（C代码）搜索它

我将Java代码的进程id（pid）和线程id（tid）传递给C代码，以便搜索声明该幻数变量的Java方法所占用的虚拟地址空间

在C代码中，我通过读取和解析文件/proc/pid/task/tid/maps来获取Java代码的内存区域

有什么问题吗？

扫描内存区域时（从文件/proc/pid/task/tid/maps中提取）：

ad5b1000-ad7d7000 r--p 00000000 1f:01 756/data/dalvik-缓存/data@app@com.example.magicnumber2-1。apk@classes.dex

我可以立即找到神奇的数字，但问题是内存区域被应用程序对象文件占用，而不是Dalvik堆栈。您可以通过在C代码中的两个while循环之间取消注释标记为“//1-dex:”的第一个if语句，并注释掉标记为“//2-permission:”和“//3-inode”的第二个和第三个if语句来确认这一点

但是，当我搜索其他剩余内存区域（从文件/proc/pid/task/tid/maps中提取）时，我得到了一个分段错误，该区域具有读、写和私有权限“rw-p”（因为Dalvik堆栈应该具有读/写/私有权限）。您可以通过注释掉C代码中两个while循环之间标记为“//1-dex:”的第一个if语句，并取消注释标记为“//2-permission:”和“//3-inode”的第二个和第三个if语句来确认这一点

Java代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
static {
    System.loadLibrary("MyLibrary");
}

public native boolean findMagicNumber(int pid, int tid);
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    int magicNumber = 0x23420023 ;
    int pid = android.os.Process.myPid();
    int tid = android.os.Process.myTid();
    findMagicNumber(pid, tid);
    System.out.println("********** magicNumber = " + magicNumber + " PID=" + pid + " TID=" + tid);
}
}

#include "com_example_magicnumber2_MainActivity.h"
#include <jni.h>
#include <android/log.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>


JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_com_example_magicnumber2_MainActivity_findMagicNumber(JNIEnv *env, jobject obj, jint pid, jint tid) {

    long long startaddr, endaddr, size, offset, inode;
    char permissions[8], device[8], filename[200], line[250];
    char *start, *end, *candidate;
    char filepath[100];

    //pid is the process id and tid is the thread id of the Java calling method from the Java code
    sprintf(filepath,"/proc/%d/task/%d/maps", pid, tid);
    FILE* file = fopen(filepath, "r");

    while (fgets(line, sizeof(line), file)) {
        memset( filename, '\0', sizeof(filename) );
        sscanf(line,"%llx-%llx %s %llx %s %llx %s", &startaddr, &endaddr, permissions, &offset, device, &inode, filename);

        //1-dex: examine only the memory region mapped to the app dex file
        if ((strstr(filename,".dex"))==NULL) continue;

        //2-permission: examine only read, write, and private memory regions
        //if (((strstr(permissions, "rw-p")))==NULL) continue;

        //3-inode: examine only the memory region that is not mapped to a file or device
        //if (inode !=0) continue;

        __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,":", "%llx-%llx %s %llx %s %llx %s",
                            startaddr, endaddr, permissions, offset, device, inode, filename);
        start = startaddr;
        end = endaddr;
        candidate = memchr( start, 0x14, (end-start));
        while( candidate !=0){
            if ((candidate[2]== 0x23) &&
                (candidate[3] == 0x00) &&
                (candidate[4] == 0x42) &&
                (candidate[5] == 0x23)){
                __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,"@@@@@@@@@@","The magic number is found at %p", candidate);
                break;
            }
            else
                candidate = memchr(candidate+1, 0x14, (end-candidate));
        }
    }
}

C代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
static {
    System.loadLibrary("MyLibrary");
}

public native boolean findMagicNumber(int pid, int tid);
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    int magicNumber = 0x23420023 ;
    int pid = android.os.Process.myPid();
    int tid = android.os.Process.myTid();
    findMagicNumber(pid, tid);
    System.out.println("********** magicNumber = " + magicNumber + " PID=" + pid + " TID=" + tid);
}
}

#include "com_example_magicnumber2_MainActivity.h"
#include <jni.h>
#include <android/log.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>


JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_com_example_magicnumber2_MainActivity_findMagicNumber(JNIEnv *env, jobject obj, jint pid, jint tid) {

    long long startaddr, endaddr, size, offset, inode;
    char permissions[8], device[8], filename[200], line[250];
    char *start, *end, *candidate;
    char filepath[100];

    //pid is the process id and tid is the thread id of the Java calling method from the Java code
    sprintf(filepath,"/proc/%d/task/%d/maps", pid, tid);
    FILE* file = fopen(filepath, "r");

    while (fgets(line, sizeof(line), file)) {
        memset( filename, '\0', sizeof(filename) );
        sscanf(line,"%llx-%llx %s %llx %s %llx %s", &startaddr, &endaddr, permissions, &offset, device, &inode, filename);

        //1-dex: examine only the memory region mapped to the app dex file
        if ((strstr(filename,".dex"))==NULL) continue;

        //2-permission: examine only read, write, and private memory regions
        //if (((strstr(permissions, "rw-p")))==NULL) continue;

        //3-inode: examine only the memory region that is not mapped to a file or device
        //if (inode !=0) continue;

        __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,":", "%llx-%llx %s %llx %s %llx %s",
                            startaddr, endaddr, permissions, offset, device, inode, filename);
        start = startaddr;
        end = endaddr;
        candidate = memchr( start, 0x14, (end-start));
        while( candidate !=0){
            if ((candidate[2]== 0x23) &&
                (candidate[3] == 0x00) &&
                (candidate[4] == 0x42) &&
                (candidate[5] == 0x23)){
                __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,"@@@@@@@@@@","The magic number is found at %p", candidate);
                break;
            }
            else
                candidate = memchr(candidate+1, 0x14, (end-candidate));
        }
    }
}

#包括“com_example_magicnumber2_main activity.h”
#包括
#包括
#包括
#包括
JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_com_示例_MagicNumber 2_Main Activity_findMagicNumber（JNIEnv*env、jobject obj、jint pid、jint tid）{
long startaddr、endaddr、大小、偏移量、索引节点；
字符权限[8]，设备[8]，文件名[200]，行[250]；
字符*开始，*结束，*候选字符；
char文件路径[100]；
//pid是进程id，tid是Java代码中Java调用方法的线程id
sprintf（文件路径，“/proc/%d/task/%d/maps”，pid，tid）；
FILE*FILE=fopen（文件路径，“r”）；
while（fgets（行、sizeof（行）、文件））{
memset（文件名'\0'，sizeof（文件名））；
sscanf（行“%llx-%llx%s%llx%s%llx%s”、&startaddr、&endaddr、权限、偏移量、设备和索引节点、文件名）；
//1-dex：仅检查映射到app-dex文件的内存区域
如果（（strstrstr（filename，.dex））==NULL）继续；
//2-权限：仅检查读、写和专用内存区域
//如果（（strstrstr（permissions，“rw-p”））==NULL）继续；
//3-inode：仅检查未映射到文件或设备的内存区域
//如果（inode！=0）继续；
__android日志打印（android日志调试，“：”，%llx-%llx%s%llx%s%llx%s”，
startaddr、endaddr、权限、偏移量、设备、索引节点、文件名）；
start=STARTADR；
end=endaddr；
候选者=memchr（开始，0x14，（结束-开始））；
while（候选者！=0）{
if（（候选者[2]==0x23）&&
（候选[3]==0x00）&&
（候选[4]==0x42）&&
（候选[5]==0x23））{
__android_log_print（android_log_DEBUG，@@@@@@@@@@，神奇数字位于%p），候选）；
打破
}
其他的
候选者=memchr（候选者+1，0x14，（最终候选者））；
}
}
}

JNI提供了一种访问本机代码中java变量的机制，如下所述：

然后你可以用

  &x; // gets the address of x

获取变量的地址

另一种方法是使用汇编程序，即以下代码打印堆栈的开头（通过打印堆栈指针和基指针的地址）

#包括
未签名的长get_sp（）{
__asm_uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu；
}
无符号长get_bp（）{
__asm_uu u__;（“mov%rbp，%rax”）；
}
int main（int argc，字符**argv）
{
int n；
printf（“SP 0x%x\n”，get_SP（））；
printf（“BP 0x%x\n”，get_BP（））；
返回0；
}

在虚拟机中，无法保证局部变量可能在何处（如果有的话）。注；即使你找到了冷代码的位置，如果代码升温，它也可能会改变（尽管Android不倾向于使用ATM）

int magicNumber=0x23420023不需要分配到任何地方，编译器可以（而且很可能会）将其作为常量省略