目标内存模块文档
概述
targetmem 模块为 NewScanmem 项目提供内存匹配和分析结构。它包括用于管理内存匹配、存储旧值以及执行内存区域操作的类，支持高效的搜索和操作。
模块结构
export module targetmem;
依赖项
<algorithm>- 标准算法<cassert>- 断言宏<cctype>- 字符分类<cstddef>- 大小类型定义<cstdint>- 固定宽度整数类型<cstdio>- C 标准 I/O<cstdlib>- C 标准库<cstring>- C 字符串操作<optional>- 可选类型支持<sstream>- 字符串流操作<string>- 字符串操作<vector>- 动态数组容器value模块 - 值类型定义show_message模块 - 消息打印系统
核心功能
1. 内存匹配标志
使用来自 value 模块的 MatchFlags 来指示内存匹配的类型和状态。
2. OldValueAndMatchInfo 结构
struct OldValueAndMatchInfo {
uint8_t old_value; // 原始字节值
MatchFlags match_info; // 匹配类型和状态标志
};
3. MatchesAndOldValuesSwath 类
表示具有匹配信息的连续内存区域。
class MatchesAndOldValuesSwath {
public:
void* firstByteInChild = nullptr; // 起始地址
std::vector<OldValueAndMatchInfo> data; // 匹配数据
// 构造函数
MatchesAndOldValuesSwath() = default;
// 元素管理
void addElement(void* addr, uint8_t byte, MatchFlags matchFlags);
// 字符串表示工具
std::string toPrintableString(size_t idx, size_t len) const;
std::string toByteArrayText(size_t idx, size_t len) const;
};
方法
addElement(void* addr, uint8_t byte, MatchFlags matchFlags)
向 swath 添加新的内存匹配。
参数：
addr: 匹配的内存地址byte: 此地址的字节值matchFlags: 匹配类型和标志
toPrintableString(size_t idx, size_t len)
将内存字节转换为可打印的 ASCII 字符串。
参数：
idx: 数据向量中的起始索引len: 要转换的字节数
返回： 可打印字符串，不可打印字符显示为 '.'
toByteArrayText(size_t idx, size_t len)
将内存字节转换为十六进制文本表示。
参数：
idx: 数据向量中的起始索引len: 要转换的字节数
返回： 空格分隔的十六进制值
4. MatchesAndOldValuesArray 类
管理多个 swath 并提供搜索操作。
class MatchesAndOldValuesArray {
public:
std::vector<MatchesAndOldValuesSwath> swaths; // 内存区域集合
// 构造函数
MatchesAndOldValuesArray() = default;
// 搜索操作
std::optional<size_t> findSwathIndex(void* addr) const;
std::optional<size_t> findElementIndex(void* addr) const;
// 数据访问
const OldValueAndMatchInfo* getElement(void* addr) const;
OldValueAndMatchInfo* getElement(void* addr);
// 内存管理
void clear();
size_t size() const;
};
MatchesAndOldValuesArray方法
findSwathIndex(void* addr) const
查找包含指定地址的 swath 索引。
参数：
addr: 要查找的内存地址
返回： 包含该地址的 swath 索引，如果未找到则返回 std::nullopt
findElementIndex(void* addr) const
查找指定地址在 swath 中的元素索引。
参数：
addr: 要查找的内存地址
返回： 元素在 swath 中的索引，如果未找到则返回 std::nullopt
getElement(void* addr)
获取指定地址的元素数据。
参数：
addr: 内存地址
返回： 指向 OldValueAndMatchInfo 的指针，如果未找到则返回 nullptr
使用示例
基本使用
import targetmem;
// 创建内存匹配数组
MatchesAndOldValuesArray matches;
// 添加内存匹配
void* addr1 = (void*)0x1000;
void* addr2 = (void*)0x1001;
MatchesAndOldValuesSwath swath;
swath.addElement(addr1, 0x42, MatchFlags::EXACT_MATCH);
swath.addElement(addr2, 0x7F, MatchFlags::GREATER_THAN);
matches.swaths.push_back(swath);
搜索操作
// 查找包含地址的 swath
auto swathIndex = matches.findSwathIndex(addr1);
if (swathIndex) {
std::cout << "找到 swath 索引: " << *swathIndex << std::endl;
}
// 查找元素索引
auto elementIndex = matches.findElementIndex(addr1);
if (elementIndex) {
std::cout << "找到元素索引: " << *elementIndex << std::endl;
}
// 获取元素数据
const auto* element = matches.getElement(addr1);
if (element) {
std::cout << "旧值: 0x" << std::hex << (int)element->old_value << std::endl;
}
字符串表示
// 转换为可打印字符串
std::string printable = swath.toPrintableString(0, 10);
std::cout << "可打印字符串: " << printable << std::endl;
// 转换为字节数组文本
std::string byteArray = swath.toByteArrayText(0, 10);
std::cout << "字节数组: " << byteArray << std::endl;
内存管理
内存布局
每个 MatchesAndOldValuesSwath 表示一个连续的内存区域：
+----------------+----------------+----------------+
| 地址 0x1000 | 地址 0x1001 | 地址 0x1002 |
| 旧值: 0x42 | 旧值: 0x7F | 旧值: 0xAA |
| 标志: EXACT | 标志: GREATER | 标志: LESS |
+----------------+----------------+----------------+
内存对齐
- 地址按字节对齐
- 数据结构紧凑存储
- 支持跨平台内存布局
内存安全
- 边界检查防止越界访问
- 空指针检查
- 异常安全保证
性能优化
搜索优化
- 二分搜索: 在有序 swath 中使用二分搜索
- 地址范围检查: 快速过滤不相关的 swath
- 缓存友好: 连续内存访问模式
内存使用
- 紧凑存储: 最小化内存占用
- 动态增长: 按需分配内存
- 内存池: 减少分配开销
算法复杂度
- 查找 swath: O(log n) 其中 n 是 swath 数量
- 查找元素: O(log m) 其中 m 是 swath 中的元素数量
- 添加元素: O(1) 平均情况
错误处理
常见错误
- 无效地址: 空指针或无效内存地址
- 越界访问: 访问超出范围的索引
- 内存不足: 分配失败
错误处理策略
- 使用 std::optional 表示查找失败
- 返回 nullptr 表示无效访问
- 抛出异常处理严重错误
扩展性
自定义匹配类型
enum class CustomMatchFlags : uint8_t {
CUSTOM_MATCH_1,
CUSTOM_MATCH_2,
// ... 其他类型
};
自定义数据结构
struct CustomMatchInfo {
uint8_t old_value;
CustomMatchFlags flags;
std::string additional_info;
};
插件支持
class MatchPlugin {
public:
virtual bool processMatch(void* addr, uint8_t value) = 0;
virtual std::string getDescription() const = 0;
};