如何对内存中的地址执行十六进制内存转储？

Question

我正在尝试为我的计算机机器组织编写一个 C++ 程序 class，我在其中对存储在内存中的某个地址执行十六进制内存转储。我真的不明白内存转储是什么，而且我对编写 C++ 还很陌生。我的问题是：

如何创建一个方法，该方法采用两个参数，并在其中指定内存中的地址？
如何进一步修改这些参数以指定恰好 4 个字节长的字地址？
我怎样才能将这些地址转换成十六进制值？

我知道这很多，但感谢您的任何建议。

对于任何需要它的人，这是我到目前为止的代码：

#include <stdio.h>

// Create something to do the methods on
char array[3] = {'a', 'b', 'c'};

void mdump(char start, char end){

    // Create pointers to get the address of the starting and ending characters
    char* pointer1 = (char *)& start;
    char* pointer2 = (char *)& end;

    // Check to see if starting pointer is in lower memory than ending pointer
    if(pointer1 < pointer2){
        printf("Passed");
    }
    else{
        printf("Failed");
    }

    // Modify both the arguments so that each of them are exactly 4 bytes
    // Create a header for the dump
    // Iterate through the addresses, from start pointer to end pointer, and produce lines of hex values
    // Declare a struct to format the values
    // Add code that creates printable ASCII characters for each memory location (print "cntrl-xx" for values 0-31, or map them into a blank)
    // Print the values in decimal and in ASCII form
}

int main(){
    mdump(array[0], array[2]);
    return 0;
}

Answer 1

如何在学习 C++ 的同时编写 Hex dump 工具：

从简单的事情开始：

#include <iostream>

int main()
{
  char test[32] = "My sample data";
  // output character
  std::cout << test[0] << '\n';
}

输出：

Live demo on coliru

打印 hex-value 而不是字符：

#include <iostream>

int main()
{
  char test[32] = "My sample data";
  // output a character as hex-code
  std::cout << std::hex << test[0] << '\n'; // Uh oh -> still a character
  std::cout << std::hex << (unsigned)(unsigned char)test[0] << '\n';
}

输出：

M
4d

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注：

char 的流输出运算符旨在打印一个字符（当然）。 unsigned 还有另一个流输出运算符，它更适合。为了实现它的使用，必须将 char 转换为 unsigned.

但要做好准备：C++ 标准不强制要求 char 是有符号的还是无符号的——这个决定留给编译器供应商。为了安全起见，'char'先转换为'unsigned char'，然后再转换为unsigned。

打印字符所在变量的地址：

#include <iostream>

int main()
{
  char test[32] = "My sample data";
  // output an address
  std::cout << &test[0] << '\n'; // Uh oh -> wrong output stream operator
  std::cout << (const void*)&test[0] << '\n';
}

输出：

My sample data
0x7ffd3baf9b70

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注：

const char* 有一个流输出运算符，用于打印 (zero-terminated) 字符串。这不是预期的。因此，转换为 const void* 的（丑陋的）技巧是必要的，它会触发另一个更适合的流输出运算符。

如果数据不是 2 位十六进制怎么办？

#include <iomanip>
#include <iostream>

int main()
{
  // output character as 2 digit hex-code
  std::cout << (unsigned)(unsigned char)'\x6' << '\n'; // Uh oh -> output not with two digits
  std::cout << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0')
    << (unsigned)(unsigned char)'\x6' << '\n';
}

输出：

6
06

Live demo on coliru

注：

有I/O manipulators可用于修改（某些）流输出运算符的格式。

现在，将它们放在一起（在循环中）然后瞧瞧：hex-dump。

#include <iomanip>
#include <iostream>

int main()
{
  char test[32] = "My sample data";
  // output an address
  std::cout << (const void*)&test[0] << ':';
  // output the contents
  for (char c : test) {
    std::cout << ' '
      << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0')
      << (unsigned)(unsigned char)c;
  }
  std::cout << '\n';
}

输出：

0x7ffd345d9820: 4d 79 20 73 61 6d 70 6c 65 20 64 61 74 61 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

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让它好看：

#include <algorithm>
#include <iomanip>
#include <iostream>

int main()
{
  char test[32] = "My sample data";
  // hex dump
  const size_t len = sizeof test;
  for (size_t i = 0; i < len; i += 16) {
    // output an address
    std::cout << (const void*)&test[i] << ':';
    // output the contents
    for (size_t j = 0, n = std::min<size_t>(len - i, 16); j < n; ++j) {
      std::cout << ' '
        << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0')
        << (unsigned)(unsigned char)test[i + j];
    }
    std::cout << '\n';
  }
}

输出：

0x7fffd341f2b0: 4d 79 20 73 61 6d 70 6c 65 20 64 61 74 61 00 00
0x7fffd341f2c0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

Live demo on coliru

让它成为一个函数：

#include <algorithm>
#include <iomanip>
#include <iostream>

void hexdump(const char* data, size_t len)
{
  // hex dump
  for (size_t i = 0; i < len; i += 16) {
    // output an address
    std::cout << (const void*)&data[i] << ':';
    // output the contents
    for (size_t j = 0, n = std::min<size_t>(len - i, 16); j < n; ++j) {
      std::cout << ' '
        << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0')
        << (unsigned)(unsigned char)data[i + j];
    }
    std::cout << '\n';
  }
}

int main()
{
  char test[32] = "My sample data";
  std::cout << "dump test:\n";
  hexdump(test, sizeof test);
  std::cout << "dump 4 bytes of test:\n";
  hexdump(test, 4);
  std::cout << "dump an int:\n";
  int n = 123;
  hexdump((const char*)&n, sizeof n);
}

输出：

dump test:
0x7ffe900f4ea0: 4d 79 20 73 61 6d 70 6c 65 20 64 61 74 61 00 00
0x7ffe900f4eb0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
dump 4 bytes of test:
0x7ffe900f4ea0: 4d 79 20 73
dump an int:
0x7ffe900f4e9c: 7b 00 00 00

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注：

(const char*)&n 可能看起来有点冒险。事实上，指针的转换总是充其量是不必要的。但是，对于转储工具，这是访问任意数据字节的最简单方法。（这是标准明确允许的罕见情况之一。）

可以在
中找到更好的 hexdump SO: How would I create a hex dump utility in C++?
（我事先推荐了 OP）。

如何对内存中的地址执行十六进制内存转储？

How can I perform a hex memory dump on an address in memory?

c++

cpu-architecture