DEX文件解析 - string_ids解析

DEX文件解析 - string_ids解析

在上一篇中介绍了header的解析，那么接下来就要学习string_ids的解析。

1. string_ids结构

在android的aosp源码中，string_ids的结构如下：
aosp源码位置：art/libdexfile/dex/dex_file.h

  // Raw string_id_item.
  struct StringId {
  	uint32_t string_data_off_;  // offset in bytes from the base address

  	private:
  	DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(StringId);
  };

StringId在代码中是一个结构体类型，其中内部属性string_data_off_是一个无符号的4个字节数据，表示的是字符串数据的偏移量

在DexFile类中的StringId是一个指针变量，实际上是使用指针来表示数组

class DexFile {
  // Points to the base of the string identifier list.
  const StringId* const string_ids_;
}

2. 010Editor解析

如图，仔细观察

3. string_ids解析

java语言解析string_ids

/**
 * 解析StringIds
* @param raf 
* @return 字符串索引列表
*/
private static List<StringId> toPaeseDexStringIds(RandomAccessFile raf) {
	try {
    	//字符串索引列表 stringIdsList
        List<StringId> stringIdsList = new ArrayList<>();
        //获取字符串索引列表的文件偏移量（string_ids_off），偏移到指定位置，解析字符串列表
        raf.seek(mDexFile.getString_ids_off());
        //获取字符串索引列表的大小，循环读取字符串池
        for (int i=0;i<mDexFile.getString_ids_size();i++) {
            //获取字符串数据的偏移量
            int string_data_off = NumConversion.byteToInt(readData(raf, 4),false);
            //记录当前偏移值
            long curOff = raf.getFilePointer();
            //偏移到当前字符串数据所在位置
            raf.seek(string_data_off);
            //当前字符串所在位置，需要读取的结构大致如下
            //   ------------------------
            //   |    |                 |
            //   |size|string_data[size]|
            //   |    |                 |
            //   ------------------------
            //其中 size 表示的是字符串的字节数，size 采用 uleb128类型进行存储
            //string_data[size] 表示的是具体的数据
            //读取字符串的大小
            byte uleb128Byte = raf.readByte();
            ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(5);
            byteBuffer.put(uleb128Byte);
            while ((uleb128Byte & 0xff) > 0x7f) {  //uleb 判断是否需要下一个字节，最高位为1时表示需要 0x7f: 01111 1111
                 uleb128Byte = raf.readByte();
                 byteBuffer.put(uleb128Byte);
            }
            byte[] uLeb128Bytes = byteBuffer.array();
            //将uleb128类型的数据进行解码转换成 int
            int decodeuleb128=NumConversion.byteToIntformUleb128(uLeb128Bytes);
            byte[] stringDataByte = null;
            if(decodeuleb128 > 0) {
                 //根据解码的字符串大小，读取字符串数据
                stringDataByte = readData(raf, decodeuleb128);
                System.out.println(i+" uleb未解码结果："+Arrays.toString(uLeb128Bytes) +" 解码uleb128： "+decodeuleb128+" 字符串："+new String(stringDataByte));
            }
            //创建StringId类，保存数据
            StringId stringId = new StringId();
            stringId.setString_data_off(string_data_off);
            stringId.setString_data_size(decodeuleb128);
            stringId.setData(stringDataByte);
            stringIdsList.add(stringIds);
            //恢复偏移
            raf.seek(curOff);
        }
        return stringIdsList;
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}

public static byte[] readData(RandomAccessFile raf,int limit) {
    byte[] buff = new byte[limit];
    try {
        raf.read(buff);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return buff;
}

工具类：NumConversion

/**
* uleb128转int
* ULEB128 需要的字节大约在： 1~5字节
* 转换规则：每一个字节只有7位为有效位，第一个字节若最高位为 1 ，表示ULEB128需要使用第二个字节，
 *           如果第二个字节最高位为 1 ，则表示需要使用第三个字节，以此类推，知道最后一个字节最
*           高位为0为止。
*在转换过程中采用了小端字节序
* @return
*/
public static int byteToIntformUleb128(byte[] bytes) {
     if ((bytes[0]&0xff) > 0x7f) { // 0x7f -> 0111 1111  = 127
         //最高位为 1 ，表示需要第二个字节
         int result = ((bytes[0]&0xff)  & 0x7f) | ((bytes[1]&0xff)  & 0x7f) << 7 ;
         if((bytes[1]&0xff)  > 0x7f) {
             //最高位为 1 ，表示需要第三个字节
             result = result | ((bytes[2]&0xff)  & 0x7f) << 14;
             if((bytes[2]&0xff)  > 0x7f) {
                 //最高位为 1 ，表示需要第四个字节
                 result = result | (bytes[3] & 0x7f) << 21;
                 if((bytes[3]&0xff)  > 0x7f) {
                     //最高位为 1 ，表示需要第五个字节
                     result = result | ((bytes[4]&0xff)  & 0x7f) << 28;
                 }
             }
         }
         return result;
     }
     return bytes[0] ; //说明 若第一个字节的大小在 0~127范围内，没有超过java中byte的最大值，没有溢出
}

实体类：StringId

public class StringId {
    private int string_data_off; //字符串数据偏移

    private int string_data_size; //字符串数据大小（uleb128类型解码的大小）
    private byte[] data; //字符串数据

    public int getString_data_off() {
        return string_data_off;
    }

    public void setString_data_off(int string_data_off) {
        this.string_data_off = string_data_off;
    }

    public int getString_data_size() {
        return string_data_size;
    }

    public void setString_data_size(int string_data_size) {
        this.string_data_size = string_data_size;
    }

    public byte[] getData() {
        return data;
    }

    public void setData(byte[] data) {
        this.data = data;
    }
}

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