VS2013下的new[]和delete[]分析

Crack_Qs

编译模式：Debug
编译环境：Microsoft Visual Studio Ultimate 2013 (12.0.30501.00) Update 2
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
一.        New[]:
C++代码:
    int *lpNum = new int[16];

汇编代码：
    PUSH 0x40                             ; new申请的空间大小
    CALL XXXXXXXX                         ; CALL NEW
    ADD  ESP, 0x4                         ; _cdecl调用约定的平栈
    MOV  DWORD PTR SS:[EBP-0xD4], EAX     ; 把返回值（申请空间的地址）给临时变量（猜测用于保存）
    MOV  EAX, DWORD PTR SS:[EBP-0xD4]     ; 从临时变量中取出地址
    MOV  DWORD PTR SS:[EBP-0x8], EAX      ; 赋值给函数内的指针

看一下New里面干了什么：

    PUSH    EBP                              ; void *New(int nSize);
    MOV     EBP, ESP                         ; ebp+0x8 nSize的栈空间
    SUB     ESP, 0x10
    MOV     EAX, DWORD PTR SS:[EBP+0x8]      ; 取nSize
    PUSH    EAX                              ; 压入nSize
    CALL    malloc                           ; call malloc
    ADD     ESP, 0x4                         ; _cdecl调用约定的平栈
    MOV     DWORD PTR SS:[EBP-0x4], EAX      ; 返回值为malloc申请的地址
    CMP     DWORD PTR SS:[EBP-0x4], 0x0      ; 如果返回值 == NULL
    JNZ     SHORT msvcr120.0FB0C2A3
    MOV     ECX, DWORD PTR SS:[EBP+0x8]      ; 取大小
    PUSH    ECX                              ; 压入大小
    CALL    _callnewh                        ; _callnewh(size)
    ADD     ESP, 0x4                         ; _cdecl调用约定的平栈
    TEST    EAX, EAX                         ; 如果返回值等于 NULL
    JNZ     SHORT msvcr120.0FB0C2A1
    LEA     ECX, DWORD PTR SS:[EBP-0x10]
    CALL    bad_alloc                        ; call bad_alloc
    PUSH    msvcr120.0FB753D8
    LEA     EDX, DWORD PTR SS:[EBP-0x10]
    PUSH    EDX
    CALL    _CxxThrowException               ; CALL _CxxThrowException
    JMP     SHORT msvcr120.0FB0C266
    MOV     EAX, DWORD PTR SS:[EBP-0x4]      ; 不等于NULL,返回值给EAX，返回到main函数
    MOV     ESP, EBP
    POP     EBP
    RETN

因VS2013无法查看其实现代码，以下为个人猜测如有错误忘请不吝赐教：

void* _cdecl operator new(unsigned int nSize)_THROW1(_STD bad_alloc)
{
    void *lpBuf;
    while ((lpBuf = malloc(nSize)) == NULL)
    {
        if (_callnewh(nSize) == NULL)
        {
            static const std::bad_alloc nomem;
            _RAISE(nomem);
        }
    }
    return lpBuf;
}

二.        Delete[]:
C++代码:
    int *lpNum = new int[16];
    delete lpNum;

汇编代码：
MOV     EAX, DWORD PTR SS:[EBP-0x8]      ; 从变量中取出lpNum地址
MOV     DWORD PTR SS:[EBP-0xD4], EAX     ; 放入临时变量EBP-0xD4
MOV     ECX, DWORD PTR SS:[EBP-0xD4]     ; 从临时变量中取出地址
PUSH    ECX                              ; 压入参数
CALL    NewDELET.013011DB                ; call delete
ADD     ESP, 0x4                         ; _cdecl调用约定平栈
CMP     DWORD PTR SS:[EBP-0xD4], 0x0     ; 判断临时变量EBP-0xD4中的地址值是否等于NULL
JNZ     SHORT NewDELET.01301A54
MOV     DWORD PTR SS:[EBP-0xE8], 0x0     ; 如果临时变量EBP-0xD4不为NULL就把临时变量EBP-0xE8填为NULL
JMP     SHORT NewDELET.01301A64
MOV     DWORD PTR SS:[EBP-0x8], 0x8123   ; 给lpNum传入一个值0x8123
MOV     EDX, DWORD PTR SS:[EBP-0x8]      ; 从lpNum取出值
MOV     DWORD PTR SS:[EBP-0xE8], EDX     ; 临时变量EBP-0xE8填为0x8123

看一下Delete里面干了什么：

PUSH    EBP                                  ; void _cdecl operator delete (void *pBuf)
MOV     EBP, ESP                             ; EBP+0x8 pBuf的栈空间
PUSH    -0x2
PUSH    msvcr120.52499400
PUSH    msvcr120.5243FEF0
MOV     EAX, DWORD PTR FS:[0]
PUSH    EAX
ADD     ESP, -0xC
PUSH    EBX
PUSH    ESI
PUSH    EDI
MOV     EAX, DWORD PTR DS:[0x524A8100]
XOR     DWORD PTR SS:[EBP-0x8], EAX
XOR     EAX, EBP
PUSH    EAX
LEA     EAX, DWORD PTR SS:[EBP-0x10]
MOV     DWORD PTR FS:[0], EAX
CMP     DWORD PTR SS:[EBP+0x8], 0x0          ; 判断pBuf是否 == NULL
JNZ     SHORT msvcr120.5243A9CB
JMP     msvcr120.5243AA68                    ; 跳向函数尾部 (return)
PUSH    0x4                                  ; 4
CALL    msvcr120._lock                       ; call _lock
ADD     ESP, 0x4                             ; _cdecl调用约定平栈
MOV     DWORD PTR SS:[EBP-0x4], 0x0
MOV     EAX, DWORD PTR SS:[EBP+0x8]          ; pBuf - 0x20
SUB     EAX, 0x20
MOV     DWORD PTR SS:[EBP-0x1C], EAX         ; 临时变量[EBP-0x1C] = pBuf - 0x20
MOV     ECX, DWORD PTR SS:[EBP-0x1C]         ; 取出运算后的pBuf
MOV     EDX, DWORD PTR DS:[ECX+0x14]         ; 取pBuf+0x14  由此可以判断ebp-0x1c是一个结构体变量  结果为1 是个逻辑值
AND     EDX, 0xFFFF
CMP     EDX, 0x4                             ; [[EBP-0x1C]+0x14] & 0xffff != 4
JE      SHORT msvcr120.5243AA3C
MOV     EAX, DWORD PTR SS:[EBP-0x1C]
CMP     DWORD PTR DS:[EAX+0x14], 0x1         ; [[EBP-0x1C]+0x14] != 0x1
JE      SHORT msvcr120.5243AA3C
MOV     ECX, DWORD PTR SS:[EBP-0x1C]
MOV     EDX, DWORD PTR DS:[ECX+0x14]
AND     EDX, 0xFFFF                          ; [[EBP-0x1C]+0x14] & 0xffff != 0x2
CMP     EDX, 0x2
JE      SHORT msvcr120.5243AA3C
MOV     EAX, DWORD PTR SS:[EBP-0x1C]
CMP     DWORD PTR DS:[EAX+0x14], 0x3         ; [[EBP-0x1C]+0x14] != 0x3
JE      SHORT msvcr120.5243AA3C
PUSH    msvcr120.52321BF8                    ; UNICODE "_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse)"
PUSH    msvcr120.5230127C                    ; UNICODE "%s"
PUSH    0x0                                  ; NULL
PUSH    0x34                                 ; __LINE__
PUSH    msvcr120.52321C48                    ; __FILE__
PUSH    0x2
CALL    msvcr120._CrtDbgReportW              ; call _CrtDbgReportW : _CrtDbgReportW(0x2,?,0x34,0x0,%s,_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse))
ADD     ESP, 0x18                            ; _cdecl调用约定平栈
CMP     EAX, 0x1                             ; if( _CrtDbgReportW == 1)
JNZ     SHORT msvcr120.5243AA3C
INT3
MOV     EDX, DWORD PTR SS:[EBP-0x1C]
MOV     EAX, DWORD PTR DS:[EDX+0x14]
PUSH    EAX                                  ; push [[EBP-0x1C]+0x14]
MOV     ECX, DWORD PTR SS:[EBP+0x8]
PUSH    ECX                                  ; push pBuf
CALL    msvcr120._free_dbg                   ; call _free_dbg : _free_dbg(pbuf,[[EBP-0x1C]+0x14])
ADD     ESP, 0x8                             ; _cdecl调用约定平栈
MOV     DWORD PTR SS:[EBP-0x4], -0x2
CALL    msvcr120.5243AA5D                    ; 调用下面的 _unlock
JMP     SHORT msvcr120.5243AA68
PUSH    0x4
CALL    msvcr120._unlock                     ; call _unlock : _unlock(4)
ADD     ESP, 0x4                             ; _cdecl调用约定平栈
RETN
MOV     ECX, DWORD PTR SS:[EBP-0x10]         ; 函数尾部
MOV     DWORD PTR FS:[0], ECX
POP     ECX
POP     EDI
POP     ESI
POP     EBX
MOV     ESP, EBP
POP     EBP
RETN

因VS2013无法查看其实现代码，以下为个人猜测如有错误忘请不吝赐教：

void _cdecl operator delete (void *pBuf)
{
    _CrtMemBlockHeader * pHead;

    if (pBuf == NULL)
    {
        return;
    }

    _lock(4);

    pHead = ((_CrtMemBlockHeader *)pBuf) - 0x20;

    if ((pHead->nBlockUse & 0xFFFF) == 4
        || (pHead->nBlockUse) == 1 || (pHead->nBlockUse & 0xFFFF) == 2
        || (pHead->nBlockUse) == 3
        && (1 == _CrtDbgReport(0x2, __FILE__, __LINE__, NULL,
        (pHead->nBlockUse & 0xFFFF) == 4
        ||  (pHead->nBlockUse) == 1 || (pHead->nBlockUse & 0xFFFF) == 2
        || (pHead->nBlockUse) == 3) )
        )
    {
        __asm
        {
            int 3
        }
    }

    _free_dbg( pBuf, pHead->nBlockUse );
     _munlock(4)
    return;
}

int _CrtDbgReport( int reportType, const char *filename, int linenumber, const char *moduleName, const char *format [, argument] ... );

VS2013下的new[]和delete[]分析.rar (2.3 KB, 下载次数: 3, 售价: 1 枚飘云币)

2014-9-20 00:29 上传

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Crack_Qs

一楼备用，请大家指教

sndncel

谢谢楼主的分析呀，不过我还真是看不太懂呀。。。。可能C基础太差了吧。看来的多努力学习一下这方面的知识呀。。。。

wanap571

我不懂但我支持楼主的好东西，

开心啦

支持一下了，感谢

whypro

有源代码非要装逼，网上分析文章一裤衩，在这板块太装逼了。

1. /***
   
2. *new.cxx - defines C++ new routine
   
3. *
   
4. *       Copyright (c) Microsoft Corporation.  All rights reserved.
   
5. *
   
6. *Purpose:
   
7. *       Defines C++ new routine.
   
8. *
   
9. *******************************************************************************/
   
10. 
    
11. 
    
12. #ifdef _SYSCRT
    
13. #include <cruntime.h>
    
14. #include <crtdbg.h>
    
15. #include <malloc.h>
    
16. #include <new.h>
    
17. #include <stdlib.h>
    
18. #include <winheap.h>
    
19. #include <rtcsup.h>
    
20. #include <internal.h>
    
21. 
    
22. void * operator new( size_t cb )
    
23. {
    
24.     void *res;
    
25. 
    
26.     for (;;) {
    
27. 
    
28.         //  allocate memory block
    
29.         res = _heap_alloc(cb);
    
30. 
    
31.         //  if successful allocation, return pointer to memory
    
32. 
    
33.         if (res)
    
34.             break;
    
35. 
    
36.         //  call installed new handler
    
37.         if (!_callnewh(cb))
    
38.             break;
    
39. 
    
40.         //  new handler was successful -- try to allocate again
    
41.     }
    
42. 
    
43.     RTCCALLBACK(_RTC_Allocate_hook, (res, cb, 0));
    
44. 
    
45.     return res;
    
46. }
    
47. #else  /* _SYSCRT */
    
48. 
    
49. #include <cstdlib>
    
50. #include <new>
    
51. 
    
52. _C_LIB_DECL
    
53. int __cdecl _callnewh(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc);
    
54. _END_C_LIB_DECL
    
55. 
    
56. void *__CRTDECL operator new(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc)
    
57.         {       // try to allocate size bytes
    
58.         void *p;
    
59.         while ((p = malloc(size)) == 0)
    
60.                 if (_callnewh(size) == 0)
    
61.                 {       // report no memory
    
62.                         _THROW_NCEE(_XSTD bad_alloc, );
    
63.                 }
    
64. 
    
65.         return (p);
    
66.         }
    
67. 
    
68. /*
    
69. * Copyright (c) 1992-2002 by P.J. Plauger.  ALL RIGHTS RESERVED.
    
70. * Consult your license regarding permissions and restrictions.
    
71. V3.13:0009 */
    
72. #endif  /* _SYSCRT */
    

复制代码

whypro

1. /***
   
2. *dbgdel.cpp - defines C++ scalar delete routine, debug version
   
3. *
   
4. *       Copyright (c) Microsoft Corporation.  All rights reserved.
   
5. *
   
6. *Purpose:
   
7. *       Defines C++ scalar delete() routine.
   
8. *
   
9. *******************************************************************************/
   
10. 
    
11. #ifdef _DEBUG
    
12. 
    
13. #include <cruntime.h>
    
14. #include <malloc.h>
    
15. #include <mtdll.h>
    
16. #include <dbgint.h>
    
17. #include <rtcsup.h>
    
18. 
    
19. /***
    
20. *void operator delete() - delete a block in the debug heap
    
21. *
    
22. *Purpose:
    
23. *       Deletes any type of block.
    
24. *
    
25. *Entry:
    
26. *       void *pUserData - pointer to a (user portion) of memory block in the
    
27. *                         debug heap
    
28. *
    
29. *Return:
    
30. *       <void>
    
31. *
    
32. *******************************************************************************/
    
33. 
    
34. void operator delete(
    
35.         void *pUserData
    
36.         )
    
37. {
    
38.         _CrtMemBlockHeader * pHead;
    
39. 
    
40.         RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (pUserData, 0));
    
41. 
    
42.         if (pUserData == NULL)
    
43.             return;
    
44. 
    
45.         _mlock(_HEAP_LOCK);  /* block other threads */
    
46.         __TRY
    
47. 
    
48.             /* get a pointer to memory block header */
    
49.             pHead = pHdr(pUserData);
    
50. 
    
51.              /* verify block type */
    
52.             _ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse));
    
53. 
    
54.             _free_dbg( pUserData, pHead->nBlockUse );
    
55. 
    
56.         __FINALLY
    
57.             _munlock(_HEAP_LOCK);  /* release other threads */
    
58.         __END_TRY_FINALLY
    
59. 
    
60.         return;
    
61. }
    
62. 
    
63. #endif  /* _DEBUG */
    

复制代码

whypro

123

Crack_Qs

whypro 发表于 2014-9-23 08:37
123

第一点，vs2013确实跟进去没有源码（最起码我这不行，有方法的话欢迎指教）
第二点，别的一些版本确实可以跟进去，但是我对比着跟过，个别细节不一样
第三点，我最近研究vs13的东西，你不喜欢那就算了，我的代码是实打实逆出来的，而非网上抄袭。

small-q

哇，这代码分析得不错，支持楼主！！！加油