分类归档: C++

利用Active X控件开发串口通信软件

  摘要:本文介绍了在Microsoft Visual C++ 6.0环境下通过对Active X控件的编程来实现串口的通信的一般方法。

 一、 引言

当我们在Windows操作系统下开发串行通信程序时通常不得不面对许多复杂的API函数,因为在Windows操作系统下不能直接对设备端口进行操 作,也不能在系统级(Ring 3级别)使用任何DOS或BIOS中断,如要对端口进行编程则只能以文件的形式来对端口进行操作,这就使开发人员不得不面对非常烦琐的API函数编程。本 文对此提出了另外一种封装性很好的使用Microsoft Visual C++ 6.0自带的"Microsoft Communications Control,version 6.0"Active X控件的编程方法,通过对该控件的正确使用,我们可以比较轻松地编写出所需的串行通信程序。

下面,我们将结合一个实际的程序示例来对此方法进行说明。本程序的编程环境是Windows 98和Microsoft Visual C++ 6.0。在本程序示例中对为避免阻塞而对线程的使用以及在使用中遇到的一些问题也做了详细的介绍。

二、 程序的设计实现

在开始进行代码编程前,首先以在工程中插入组件或控件的方式将Active X控件"Microsoft Communications Control,version 6.0"加入到工程中来,此时将会在工程中添加一个关于此控件的新类。使用该控件的一些方法和属性时不能象使用类一样简单的声明一个实例对象,而要通 ClassWizard为该控件和一个成员变量建立起绑定关系,在此我们将该控件同变量m_Comm相绑定后就可以通过该控件提供的方法来对串口的各种通 讯参数进行设置了。为了编程方便起见,也可以在资源视图中直接对该控件的属性进行设置,如无特别要求,对下表所列属性进行设置就基本可以满足编程要求了。 现将常用的属性列表如下:

属性 设定值 属性说明
CommPort 1 串口号,一般从1到4
InBufferSize 30720 接收缓冲区大小,为保持程序的稳定,建议设得值足够大
InputMode 0-Text 接收数据的类型,0表示文本类型,1表示二进制类型
InputLen 0 从接收缓冲区读取的字节数,0表示全部读取
OutBufferSize 512 发送缓冲区大小
Settings 4800,n,8,1 串口的参数设置,依次为波特率、奇偶校验(n-无校验,e-偶校验,o-奇校验)、数据位数、停止位数
RThreshold 1 设定当接收几个字符时触发OnComm事件,0表示不产生事件,
1表示每接收一个字符就产生一个事件
SThreshold 0 设定在触发OnComm事件前,发送缓冲区内所允许的最少的字符数,
0表示发送数据时不产生事件,1表示当发送缓冲区空时产生OnComm事件

我们要求能在程序启动的同时就打开串口以便即时对从串口到达的数据进行接收、处理。一般来说可以将下面的打开端口的代码写在OnCreate()、OnInitialUpdate()、InitInstance ()等程序入口函数中:

……
if(!m_Comm.GetPortOpen()) //检测是否已经打开过端口
m_Comm.SetPortOpen(TRUE); //如没有打开则将端口打开
……

  接下来的工作就是对数据的发送与接收了,这也是本文所要介绍的重点所在。发送数据的代码原则上是可以写到一个成 员函数中被直接调用的,但这并不是一个良好的编程习惯:我们应当把比较耗时的操作,如文件拷贝、打印、端口传输等工作放到一个单独的线程当中,以避免其在 工作时会引起整个进程的阻塞,以提高整个系统对CPU的利用率。例如我们可以在视类中菜单或按钮的响应函数中用AfxBeginThread (WriteProc,this)函数来开启一个名为"WriteProc"的线程,由于在线程中还需要使用视类的函数和变量,为了不产生新的视类的实例 对象,我们通过该函数的第二个参数将指向当前的视类的指针this作为参数传递给线程。在线程中可以用如下两种方法之中的一种调用视类的成员函数:

((COLECommView*) pParam)->DoSendProc();

或是:

COLECommView* view=(COLECommView*) pParam;
View->DoSendProc();

其中从pParam传来的变量就是指向视类的指针。在线程中通过调用视类中的DoSendProc函数来完成对数据的发送,正是由于该函数是被全局的线 程所调用的,我们就不可以使用取编辑框上的数据时通常所用的UpdateData()函数了,取而带之的是API 函数GetDlgItemText(),取到输入的数据后通过控件的SetOutput() 方法就把数据从串口发出去了,其中发送数据必须经ColeVariant类将其转换为通用的VARIANT型变量。实现
主要代码如下:

……
char a[255];
HWND hwnd=GetSafeHwnd();
::GetDlgItemText(hwnd,IDC_EDIT1,a,255);
int i=0;
CString str;
while(a[i]!=”)
{
str.Format("%c",a[i]);
m_SendData+=str;
i++;
}
str.Format("%c",10);
m_SendData+=str;
m_Comm.SetOutput(COleVariant(m_SendData));
……

至于数据的接收,我们可以通过让MS Comm控件响应其OnComm事件来完成,通过ClassWizard加入其对事件的响应后,通过下面的事件映射,当有字符到达时便会通知 OnComm()函数去处理,从而实现数据的异步接收:

……
BEGIN_EVENTSINK_MAP(COLECommView, CFormView)
//{{AFX_EVENTSINK_MAP(COLECommView)
ON_EVENT(COLECommView, IDC_MSCOMM1, 1 /* OnComm */, OnComm, VTS_NONE)
//}}AFX_EVENTSINK_MAP
END_EVENTSINK_MAP()
……
void COLECommView::OnComm()
{
VARIANT Input;
if(m_Comm.GetCommEvent()==2)//接收缓冲区内有字符
{
Input=m_Comm.GetInput();//读取缓冲区内的数据
CString msg=Input.bstrVal;
CString str;
str.Format("%c",10);
if(msg.Right(1)==str)
{
m_RecvData+=msg;
m_History.AddString(m_RecvData);
m_RecvData="";
}
else
m_RecvData+=msg;
}
}

当数据被接收到接收缓冲区后,对于字符可以从VARIANT型结构变量的bstrVal成员变量中获取,VARIANT数据结构相当复杂,并牵扯到 COM(Component Object Model,组件对象模型)中的一些概念,具体详情请参阅Microsoft Corpration发布的MSDN中的有关论述。

三、 测试与实验

编译运行程序之前有必要对机器的端口做一番检查,以确保端口的完好,可以用常见的DOS程序Comdebug来检查。在确认串口工作正常后,可用串口线 将两台机器的串口相连,同时在两台机子上运行该程序,如果没有条件也可只用一台微机,将其串口的2脚和3脚短接,使其处于自发自收状态。经过数据的传输实 验证明该程序是可靠、正确的。

小结:利用通讯控件可以很容易的编写出串行通信程序。但相对来说通讯控件在VC中的使用要比在VB、Delphi中复杂的多,要想对串口通讯开发出更多更灵活的使用方法还需要不断的实践中摸索。本程序在
Windows 98下,由Microsoft Visual C++ 6.0编译通过。

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通过COM技术实现Windows外壳编程

  摘要:本文介绍了一种有别于通常的Windows外壳编程方法。采用COM技术,通过Windows提供的外壳接口实现对其的编程。

一、 引言

在Windows环境下,不论是使用Visual C++还是Delphi或是其他一些软件开发工具,尽管存在着差别,但有一点是相同的:都是运行于Windows操作系统之下的。在程序开发过程中也经常 要在自己的应用程序中加入一些Windows系统本身就有的功能,比如文件的拷贝、删除、查找以及运行程序等等。而这些功能在Windows操作系统下都 是具备的,显然如果能直接从系统中调用这些功能将不仅仅减少程序的大小和开发人员的工作量,而且由于是直接通过操作系统来完成这些功能,将会大大减小这部 分程序出现异常错误的概率。Windows系统虽说也存在不少错误,但常用功能的错误还是比较少的,而且通过补丁程序可以更低限度减少系统错误,因此程序 员可以将调试检错的注意力放在应用程序的其他地方,对于调用系统功能这部分代码则可以不必投入太大的精力去调试,因为这部分调试的工作在操作系统发布的时 候就已经由微软做好了。

二、 Windows外壳编程

前面所说的直接使用Windows操作系统部分功能的编程方法就是针对Windows操作系统外壳的编程,可以通过对操作系统提供的几个编程接口对操作 系统的部分功能进行调用,甚至可以按照自己的意图在应用程序中对部分功能进行修改、扩展。但这方面的资料介绍不是特别多,讲的也大都语焉不详,而且用通常 的编程方法去进行外壳编程是非常麻烦的,动辄就要对相关的结构对象进行设置,而这样的结构里的数据成员少则十来个多则几十个,因此配置起来非常烦琐,下面 就以一个比较简单的外壳操作–拷贝文件进行举例说明:

……
SHFILEOPSTRUCT FileOp; //外壳的文件操作结构
FileOp.hwnd=m_hWnd; //设置句柄
//设置操作方式,拷贝用FO_COPY,删除用 FO_DELETE
FileOp.wFunc=FO_COPY;
FileOp.pFrom=m_source; //源文件路径
FileOp.pTo=m_detect; //目标文件路径
FileOp.fFlags=FOF_ALLOWUNDO; //允许恢复
FileOp.hNameMappings=NULL;
FileOp.lpszProgressTitle=strTitle; //设置标题
SHFileOperation(&FileOp); //执行外壳拷贝
if(FileOp.fAnyOperationsAborted) //监测有无中止
TRACE("An Operation was aborted!!!n");
……

上述代码实现起来虽然效果还是不错的,但然实现起来却是比较麻烦的,这仅仅是一个比较简单的外壳操作,对于一些比较复杂的外壳操作比如系统托盘、任务条 等等的编程,更是尤为严重,而且象此类编程,MFC里并没有提供封装好的程序类库,提供的只有系统的WinAPI 应用程序接口,因此在程序开发过程中往往会有一种在进行SDK编程的感觉。

  三、 COM技术在Windows外壳编程中的应用

COM (Component Object Model,组件对象模型)是Microsoft创建的一种二进制和网络标准,也是Microsoft大力推广并已取得广泛认可的一种组件标准。在COM 标准中,COM对象被很好的封装起来,客户无法访问对象的实现细节,提供给用户的唯一的访问途径是通过COM接口来访问。对于COM接口有两方面的含义: 首先它是一组可供调用的函数,由此客户可以让该对象做某些事情;其次,也是更为重要的,接口是组件及其客户程序之间的协议。也就是说接口不但定义了可用什 么函数,也定义了当调用这些函数时对象要做什么。Windows操作系统本身作为一个大的COM组件对象,也提供了一些必要的COM接口给客户程序,因此 我们可以通过这些COM接口来直接对Windows外壳进行编程。

在程序进行正式编写设计之前有一点是肯定的:程序里需要用到COM接口,要对COM对象进行操作。因此首先要加入初始化COM和终止COM的代码。一般是在应用程序类的InitInstance()函数的开始处和返回前添加初始化COM和终止COM代码的:

……
CoInitialize(NULL); //初始化COM
……
CoUninitialize(); //终止COM代码
……

以上两个函数在MFC程序和非MFC程序中都可以很好的使用。另外,如果程序框架是以MFC为基础的,那么只需简单的调用AfxOleInit()函数 就可以达到同样的目的。而且不必显式调用终止COM的代码。在COM标准中,访问COM对象的唯一途径是COM接口,因此在编写操纵Windows 系统外壳程序首先要得到其提供的COM接口。所用的COM接口是IShellDispatch,它是从IDispatch接口派生来的,在VC安装目录的 VC98IncludeExdisp.h头文件中有定义,下面节选了一些将要用到的接口定义:

……
EXTERN_C const IID IID_IShellDispatch;
#if defined(__cplusplus) && !defined(CINTERFACE)
interface DECLSPEC_UUID("D8F015C0-C278-11CE-A49E-444553540000")
IShellDispatch : public IDispatch
{
public:
……
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE MinimizeAll( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE UndoMinimizeALL( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE FileRun( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE CascadeWindows( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE TileVertically( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE TileHorizontally( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE ShutdownWindows( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Suspend( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetTime( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE TrayProperties( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Help( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE FindFiles( void) = 0;
virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE FindComputer( void) = 0;
};
……

该接口在CoCreateInstance()函数创建COM对象时将会得到指向其的指针,通过这个函数客户程序可以避免显式同类厂打交道,其实该函数 内部也调用了CoGetClassObject()函数来获取COM对象的类厂,只不过它把通过类厂创建对象的过程封装起来了,只需用户指定对象类的 CLSID和待输出的接口指针及接口ID,显然这样直接创建COM对象是非常便捷的,在获取到COM对象指针之后就可以通过这个指针去访问调用COM对象 里的方法来实现Windows 外壳的种种功能调用了,下面是实现该功能的部分关键代码:

……
HRESULT sc;//返回结果
IShellDispatch *pShellDisp = NULL; //初始化接口指针
//直接创建COM对象
sc = CoCreateInstance( CLSID_Shell,//指定待创建的COM对象标识符
NULL, //指定被聚合时的外部对象的接口指针
CLSCTX_SERVER, //指定组件类别,可以指定进程内组件进程外组件或者进程内控制对象。
IID_IDispatch, //指定接口ID,需要注意的是这里指的是待
//创建的COM对象的接口ID,而非类厂对象的接口标识符
(LPVOID *) &pShellDisp );//存放函数返回的对象的接口指针

/* 在上述代码中,CoCreateInstance首先调用CoGetClassObject函数创建类厂对象,然后用得到的类厂对象的接口指针创建真正的COM对象,最后把类厂对象释放并返回,这样就很好的把类厂屏蔽起来,使用户用起来更为简单。*/

if( FAILED(sc) )//必须用FAILED 或SUCCECCED来判断COM对象是否创建成功
return;
pShellDisp->FindFiles(); //调用COM对象里的方法
pShellDisp->Release(); //释放申请到的接口指针
……

在这里通过pShellDisp接口指针调用了COM对象的FindFiles()方法去进行查找文件的系统外壳操作。同样,可以根据实际需要灵活调用响应的方法来执行相应的外壳操作,主要有以下几个方法:

MinimizeAll 所有窗口最小化

UndoMinimizeALL 恢复窗口最小化

FileRun 开始菜单的"运行…"

CascadeWindows 层叠窗口

TileVertically 垂直平铺

TileHorizontally 水平平铺

ShutdownWindows 关闭Windows

Suspend 挂起计算机

SetTime 设定时间

TrayProperties 任务栏属性

Help Windows帮助

FindFiles 查找文件

FindComputer 查找计算机

……

这些接口均在VC安装目录的VC98IncludeExdisp.h头文件中有定义,可以通过对该文件的查看来编写响应的外壳操作代码。

小结:本 文介绍了一种利用COM技术实现Windows系统外壳程序的简便实用的方法,对Windows系统外壳的程序设计和COM程序设计的方法和思想做了阐 述。在掌握了本文编程的中心思想前提下,不仅可以对Windows系统外壳进行程序设计,而且对于其他一些提供COM接口的应用程序进行编程,比如可以在 自己的应用程序中用类似的方法加入对Office办公套件的支持等等。因此重点不应放在具体的程序代码中,而是在于程序的设计思想与方法。本文所述程序在 Windows 98下,由Microsoft Visual C++ 6.0编译通过。

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WinPcap 教程

原文出处:http://winpcap.polito.it/docs/man/html/index.html
作者:
Loris Degioanni ([email protected]), NetGroup, Politecnico di Torino
http://winpcap.polito.it
概述:
这 篇教程将会指引读者逐步了解WinPcap编程, 从简单的基础函数(获取网络接口列表, 捕捉数据包)到更高级的内容(处理发送队列, 网络流量统 计). 教程中包括一些代码片断, 以及一些简单但完整的例子, 读者可以参考这些例子更好的理解教程的内容. 这些例子全部用C语言写成, 所以基本的 C语言编程知识是必要. 同时, 因为这篇教程的内容是与底层网络紧密相连的, 所以笔者假设读者已经具备有关网络和协议的相关知识.
译者的话:
WinPcap 是一套免费的, 基于Windows的网络接口API, 它在底层网络操作方面对程序员很有帮助. 这篇文档翻译自 "WinPcap Documentation 3.0" 中的 "WinPcap tutorial: a step by step guide to program WinPcap" 一部分. 这篇教程对初学者的帮助很大, 尤其是简短清晰的例 子, 但这篇教程只是整个文档的一小部分, 我认为你仍然需要参考文档的其它部分来了解各种结构等信息. 教程中注有前缀 "Y-" 的部分是译者为了让 读者更明白作者的意思添加的, 原文中没有.
1. 获取网络接口列表
通常, 一个基于WinPcap的应用程序所要做的第一件 事, 就是获得适合的网络接口的列表. Libpcap中的pcap_findalldevs()函数就是干这活的: 这个函数然回一个pcap_if结 构的列表, 每个元素都记录了一个接口的信息. 其中, name和description以人类可以阅读的形式, 记录了设备的信息.
下面的源代码输出可用的网络接口的列表, 并且在没有找到任何借口的情况下输出错误信息:

代码  
#include "pcap.h"
main()
{
pcap_if_t *alldevs;
pcap_if_t *d;
int i=0;
char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
/* 取得列表 */
if (pcap_findalldevs(&alldevs, errbuf) == -1)
{
fprintf(stderr,"Error in pcap_findalldevs: %sn", errbuf);
exit(1);
}
/* 输出列表 */
for(d=alldevs;d;d=d->next)
{
printf("%d. %s", ++i, d->name);
if (d->description)
printf(" (%s)n", d->description);
else
/* Y- 没有有效的描述 */
printf(" (No description available)n");
}
if(i==0)
{
/* Y- 没有有效的接口, 可能是因为没有安装WinPcap */
printf("nNo interfaces found! Make sure WinPcap is installed.n");
return;
}
/* 我们不再需要列表了, 释放 */
pcap_freealldevs(alldevs);
}

我们来看看这段代码.
首 先, 和其他的libpcap函数一样, pcap_findalldevs(), 有一个错误缓冲区(errbuf)参数. 这个参数是一个字符串指 针, 一旦发生错误,libpcap将会在这里填入错误描述. 然后, 请注意, pcap_findalldev系统下的s()函数同时也被UNIX下 的libpcap所支持, 但是并不是所有的操作系统都支持“网络接口描述”(description)这一项. 所以, 如果我们想写一个可以移植的的 应用程序,那么我们必须要为描述为“空”(null)的情况做好准备:遇到这种情况我们就输出一个“没有有效的描述”的消息.
最后我们通过pcap_freealldevs()函数来释放接口列表.
现在让我们编译并运行我们的第一个WinPcap程序. 如果你使用UNIX或者Cgywin的话, 你只需要以下命令:
gcc -o testaprog testprog.c -lpcap
在Windows环境中(Y – 如果你使用Microsoft Visual C++), 你需要建立一个工程, 按照"Using WinPcap in your programs " 一节中说明来做.
不过, 我仍然建议你参照Winpcap开发者包(WinPcap developer’s pack)中的例子, 那些例子包括了所以配置完善的工程, 以及全部你所需要的库和包含文件.
(Y – 你可以在本章最后找到Microsoft Visual C++ 的配置方法)
假设现在你已经成功编译了程序, 我们就来运行它. 在我的WinXP工作站上, 输出结果是:
1. {4E273621-5161-46C8-895A-48D0E52A0B83} (Realtek RTL8029(AS) Ethernet Adapter)
2. {5D24AE04-C486-4A96-83FB-8B5EC6C7F430} (3Com EtherLink PCI)
就如你所看到的, 网络接口的名称(当打开这个接口时, 需要传递这个名称给libpcap库)在windows环境下几乎是没有办法读懂的(Y-严重同意), 所以输出一个描述对于你的用户来说是非常有帮助的.

附注: Microsoft Visual C++ 工程的设置
1. 下载并安装 WinPcap, 推荐的版本是3.0
2. 从 http://winpcap.polito.it 下载 WinPcap Developer’s Pack 并解压缩
3. 用 Microsoft Visual C++ 建立一个空工程 (empty project)
4. 复制源代码
5. 把 Winpcap Developer’s Pack 中的 Includes 目录添加为新的包含文件目录
6. 添加库 wpcap.lib 和 wsock32.lib
原文出处:http://winpcap.polito.it/docs/man/html/index.html
作者:
Loris Degioanni ([email protected]), NetGroup, Politecnico di Torino
http://winpcap.polito.it
2. 获取设备的高级信息
上 一课我们介绍了如何获取一个设备的基本信息(比如设备名称和设备描述). 实际上, WinPcap 也可以为我们提供关于接口的更多信息. 由 pcap_findalldevs() 函数返回的 pcap_if 结构也包含了一个 pcap_addr 结构的列表, 它记录了以下信息:
1. 接口的地址列表
2. 接口的掩码列表 (与地址列表一一对应)
3. 接口的广播地址列表 (与地址列表一一对应)
4. 目标地址列表 (与地址列表一一对应)
下面例子中的 ifprint() 函数将会输出 pcap_if 结构的全部内容. 它包括了 pcap_findalldevs() 函数所返回的所有元素. ( Y- 全部有效接口)

代码  

/*
* Copyright (c) 1999 – 2002
* Politecnico di Torino. All rights reserved.

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杀毒软件编程精华——特征码扫描技术

特征码扫描技术是反病毒技术中的常规武器,虽然特征码扫描技术有着一定的局限性,但是,改进的基于特征码扫描技术的广 谱特征串过滤技术却有着无比的优越性和广阔的应用前景。但是,无论是上面提到的哪种技术,最终都难以逃脱扫描算法的效率要求。而学过《数据结构》的读者应 该知道一种快速的字符串扫描算法叫做“模式匹配算法”,这种算法可以对字符串进行快速扫描。但是,深入进去就会发现,我们的特征码扫描算法中经常会用到通 配符,如:%和*(这里我令%匹配一个字符,*匹配32个字符),对于这样一些非常规的串,没有现成的算法可以引用。笔者在做防治木马技术的研究中,对常 规的模式匹配算法进行了改进,写出了如下的快速查找算法,暂且命名为“半回溯的模式匹配算法”,以与常规的“无回溯的模式匹配算法”区别。
这里,我之所以称之为“半回溯”,就是因为在对通配符进行匹配时要进行适当的回溯,以减少因为采用通配符所带来的过长推进,虽然这是一种带有回溯的算法, 但是实际上它的效率并不比“无回溯的模式匹配算法”低多少,其对算法的效率不能构成真正的威胁。这个算法比较抽象,如果没有基础的读者最好先回头看一下 《数据结构》的教材中的“无回溯的模式匹配算法”,会对您接下来对算法的理解产生很大的帮助。光说不练,不是好汉,下面我们就开始艰辛而又刺激的模式匹配 算法之旅。
对于“无回溯的模式匹配算法”,我不想做过多的说明,因为相关书籍上已经说得够明白了。下面,我们一起来看一下带通配符的半回溯的匹配算法(用%号匹配一个字符,用*匹配32个字符):
1.[初始化]
i=1; j=1;
counter1=0; counter2=0;
2.[利用next[i]反复进行比较,直到i等于m+1]
循环 当i<=m且j<=n时,反复执行
若(p[i]!=’*’且p[i]==t[j])
则i=i+1; j=j+1;
否则若p[i]==’%’
则 i=i+1; j=j+1; counter1=counter1+1;
否则若p[i]==’*’
则i=i+1; j=j+32; counter2=counter2+1;
否则若next[i]>0
则i=next[i] j=j – (counter1+counter2*32);counter1=0;counter2=0;
否则
i=1; j=j – (counter1+counter2*32);j++;counter1=0;counter2=0;
其中,counter1是用来统计%的个数,而counter2用来统计*的个数,其中m是子串的长度,n是被搜索串的长度。每次碰到子串中有%的时候就 自动将counter1加一,若是碰到counter2就自动将counter2加一。i用来指明子串的当前的比较的位置,而j用来指明被搜索串当前比较 的位置,如果一旦子串与被搜索串不能满足搜索条件,就要将被搜索串的比较位置进行回溯,以回到被通配符漏过的字符的个数,以便重新匹配。
这里,涉及到了与“无回溯的模式匹配算法”中相同的要使用的Next数组,其中,Next数组的计算方法如下:
1.[初始化]
j=0; i=1;
next[1]=0;
2.[反复比较计算next[i+1]
循环 当i<m时,反复执行
(1)[找出p1p2…pi中最大的相同的前缀和后缀,并将长度送j]
循环 当j>0且p[i]!=p[j] 且p[i]!=’%’且p[j]!=’%’时,反复执行
j=next[j]
(2)[计数器加1]
i=i+1; j=j+1;
(3)[计算next[i]]
若p[i]==p[j]或p[i]==’%’或p[j]==’%’
则next[i]=next[j];
否则next[i]=j;
Next数组的计算方法,与“无回溯匹配算法”稍有不同,因为%用来匹配一个字符,所以对于%的处理,可以看作比较的字符相等的情况来处理,而对*的比较,无论如何一个字符都不可能与一个32字符的字符串相等,所以对于*始终认为不相等。
这个算法的描述,无论我作何解释,读者总会感觉到有一些抽象,而难于真正理解。下面,笔者写了一个简单的程序,来对这个算法进行测试,希望对您会有所帮 助。这个程序是在VC6.0的控制台下运行的,非常简单,基本上就上将以上的算法翻译成了C++语言。源程序可以在附书光盘中找到,名称为“带通配符的无 回溯模式匹配算法源程序”。
在这个程序中,首先就是要建立一个子串和被搜索串,并确定算法中提到的m和n的值,如下所示。
//被搜索的串
char* t="nihaoaxishanchangshanchangaoyejiehhe*%dfisd%shanchashanchanghongioejw";
//子串
char* p="shanchang%*%hong";
//next数组中元素的个数等于子串的长度
int next[16];
int i,j;
//initialize variable
j=0;i=1;next[0]=0;
接下来,要计算next数组的值,对上面的算法进行翻译,得到如下代码。
//计算next数组的循环
while(i<16)
{
while(j>0&&p[i-1]!=p[j-1]&&p[i-1]!=’%’&&p[j-1]!=’%’)
j=next[j-1];
i++;
j++;
if(p[i-1]==p[j-1]||p[i-1]==’%’||p[j-1]==’%’)
next[i-1]=next[j-1];
else
next[i-1]=j;
}
有了至关重要的next数组之后,就要使用改进了的模式匹配算法,从被搜索串中搜索出子串,代码如下:
//模式匹配的循环
i=1;
j=1;
int counter1=0,counter2=0;
while(i<=16&&j<=69)
{
if(p[i-1]!=’*’&&p[i-1]==t[j-1])
{i++;j++;}
else if(p[i-1]==’%’)
{
i++;
j++;
counter1++;
}
else if (p[i-1]==’*’)
{
i++;
j+=32;
counter2++;
}
else if (next[i-1]>0)
{
i=next[i-1];
j-=(counter1+counter2*32);
counter1=0;
counter2=0;
}
else
{
i=1;
j-=(counter1+counter2*32);
j++;
counter1=0;
counter2=0;
}
//如果I等于17,说明对子串的搜索已经走到尽头,并搜索到了子串,跳出循环。
if(i==17) break;
}
如果您需要使用这个算法进行特征码的查找,可以直接将其中的计算next数组和模式匹配的部分进行移植。
到这里,基本上将要说的都说完了,可能您对这个算法还是有一些迷惑,如果您对其的正确性有疑问的话,可以使用上面的程序,对不同的子串和被搜索串进行操 作。另外,如果您对next数组不太了解,还是建议您找出教材来好好看一下。本算法的效率是比较高的,至于它的计算复杂度,我想在这里我就不能做过多的说 明了,有兴趣的读者,或者从事反病毒研究的读者,希望能对你们有一定的帮助,同时,如果有不对的地方,可以在黑防的论坛上面提一下,以期获得改进。
后记:对于一个真正的程序员来说,其任务决不应该仅仅只是机械地拖拖控件,动动鼠标。更重要的应该是编程开始前的软件的整体安排和设计,而相关算法设计也 应该是非常重要的一部分。对于一个扫描软件来说,其扫描算法的设计也定是其精华所在。本文专门对算法进行相关分析,希望能够对您有所启发。

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CGI扫描器的原理和实现过程

有很多网站为了安全起见,在WEB Server前面架了防火墙,或者做了TCP/IP过滤,对外只开放TCP 80 端口。从入侵者角度来看,要入侵那 么从80上跑的CGI入手是比较可行的,当然也可以用别的办法,例如旁敲侧击,呵呵。从网管角度来看,一是要保证CGI的安全性,另外网络的整体安全性也 是很重要的。针对基于80端口入侵、防范而出的CGI扫描器数不胜数,但基本上原理都一样。
CGI扫描器原理说起来其实非常简单,可以用四句话来概括:<1>连接目标WEB SERVER;<2>发送一个特殊的请求;<3>接收目标服务器返回数据;<4>根据返回数据判断目标服务器是否有此CGI漏洞。
当管理的服务器达到一定数量的时候,手工检测自己的服务器是否存在各种各样的CGI漏洞,那就太消耗时间和精力了,所以一个网管手上有个比较好用的 CGI漏洞扫描器还是必要的。OK!今天我们就自己来动手用C写一个简单的CGI扫描器,帮助自己在日常工作中检测服务器:))

源代码如下,很多地方我都加了注释,别嫌我烦哦:))编译好的程序可以从http://eyas.3322.net/program/cgicheck.exe下载。

/*************************************************************************

说明:这是一个Console下多线程,带有进度显示的CGI扫描器的模板,更改一下szSign和SendBuff就可以扫描其他CGI漏洞,设置了连接、发送、接收超时,速度还可以哦。希望可以帮助到admins检测自己的服务器:))

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#include <stdio.h>

#include <winsock2.h>

#include <time.h>

#define iPort 80//目标Web Server端口

#define szSign "500 13rnServer: Microsoft-IIS/5.0"//根据此标志来检查目标是否有漏洞

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//

file://定义&初始化全局变量

//

char *SendBuff="GET /NULL.printern",//发送的请求buff

CurrentTarget[52]={0},//存放最后一个线程将扫描的目标

turn[4][2]={"-","\"," ","/"};//显示进度时的字符

int SendBuffLen=strlen(SendBuff),//发送的buff长度

iConnTimeout,//TCP Connect TimeOut

ii=0,//扫描进度

iTotal;//服务器总数

HANDLE hSemaphore=NULL,//信标内核对象句柄,用来控制线程数量

hStdout;//console标准输出句柄,做进度显示的时候用的

struct timeval timeout;//连接、发送和接收的超时值

DWORD SleepTime;//每个一个线程后等待的时间

/*

SleepTime值根据用户输入的线程数量[ThreadNum]和TCP ConnectTimeOut[CONNTIMEO]来计算。确保在 CONNTIMEO时间左右开    ThreadNum个线程。这样在CONNTIMEO时间后,所开的线程开始陆续超时退出,可以继续稳定的开线程, 可以有效的保证同时有    ThreadNum个线程在运行。

*/

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void ShowError(char *);//显示出错信息函数,可以写完善一些,偶偷懒了:)

BOOL ResetCursor(void);//重置光标位置,线程输出的时候调用的

DWORD WINAPI ShowProInfo(LPVOID);//显示进度信息

DWORD WINAPI scan(LPVOID);//扫描函数

void usage(char *);//帮助函数

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int main(int argc,char **argv)

{

HANDLE hThread=NULL;//线程句柄

DWORD dwThreadID;//线程ID

struct sockaddr_in sa;

int i,

MaxThread;//最大线程数量

WSADATA    wsd;

long PreviousCount;

clock_t start,end;//程序运行的起始和结束时间

double duration;

file://检查用户输入参数

if(argc!=5)

{

usage(argv[0]);

return 1;

}

file://get target range

int StartNet=inet_addr(argv[1]);

int StopNet=inet_addr(argv[2]);

int StartHost=ntohl(StartNet);

int StopHost=ntohl(StopNet);

file://取得线程数量

MaxThread=atoi(argv[3]);

file://取得conn超时时间

iConnTimeout=atoi(argv[4]);

file://检查参数合法性

if((iConnTimeout>6) (iConnTimeout<2) (MaxThread<1) (MaxThread>500) (StopHost<StartHost))

{

usage(argv[0]);

return 1;

}

file://计算时间

SleepTime=1000*iConnTimeout/MaxThread;

file://设置连接超时值

timeout.tv_sec = iConnTimeout;

timeout.tv_usec =0;

__try

{

file://开始计时

start=clock();

file://加载winsock库

if (WSAStartup(MAKEWORD(1,1), &wsd) != 0)

{

    ShowError("WSAStartup");

    __leave;

}

file://创建信标内核对象句柄

hSemaphore=CreateSemaphore(NULL,MaxThread,MaxThread,NULL);

if(hSemaphore==NULL)

{

    ShowError("CreateSemaphore");

    __leave;

}

file://取得console标准输出句柄

hStdout=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

if(hStdout==INVALID_HANDLE_VALUE)

{

    ShowError("GetStdHandle");

    __leave;

}

file://设置目标总数

iTotal=StopHost-StartHost;

file://创建进度显示线程

hThread=CreateThread(NULL,0,ShowProInfo,NULL,0,&dwThreadID);

if(hThread==NULL)

{

    ShowError("1 CreateThread");

    __leave;

}

file://关闭句柄

CloseHandle(hThread);

file://循环创建扫描线程

for(i=StartHost;i<=StopHost;i++)

{

file://等待信标内核对象通知

    WaitForSingleObject(hSemaphore,INFINITE);

    file://create thread to scan

    hThread=CreateThread(NULL,0,scan,(LPVOID)i,0,&dwThreadID);

    if(hThread==NULL)

{

    ShowError("2 CreateThread");

break;

}

file://进度自加1

    ii++;

file://重设最后一个线程扫描的目标

    sa.sin_addr.s_addr=htonl(i);

    strncpy(CurrentTarget,inet_ntoa(sa.sin_addr),sizeof(CurrentTarget));

file://休息一会儿:))

    Sleep(SleepTime);

file://关闭线程句柄

    CloseHandle(hThread);

}

file://等待所有线程结束

while(1)

{

    WaitForSingleObject(hSemaphore,INFINITE);

    if(!ReleaseSemaphore(hSemaphore,1,&PreviousCount))

{

ShowError("main() ReleaseSemaphore");

Sleep(5000);

break;

}

    if(PreviousCount==(MaxThread-1))

    {

printf("nAll done.");

break;

}

    Sleep(500);

}

}//end of try

file://搞定,清场,收工

__finally

{

file://计时结束

end=clock();

file://转换时间格式

duration = (double)(end – start) / CLOCKS_PER_SEC;

file://显示所用时间

printf("nnComplete.Scan %d targets use %2.1f seconds.Speed %0.3g/sn",iTotal,duration,iTotal/duration);

file://关闭句柄

CloseHandle(hStdout);

CloseHandle(hSemaphore);

WSACleanup();

}

return 0;

}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//

file://回显错误信息函数

//

void ShowError(char *msg)

{

MessageBox(NULL,msg,"ERROR",0);

file://printf("n%s failed:%d",GetLastError());

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//

file://重置光标位置函数,以便扫描线程输出结果

//

BOOL ResetCursor()

{

CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO ConsoleScreenBufferInfo;

file://取得当前光标位置

if(!GetConsoleScreenBufferInfo(hStdout,&ConsoleScreenBufferInfo))

{

ShowError("GetConsoleScreenBufferInfo");

return FALSE;

}

file://设置光标X坐标为0

ConsoleScreenBufferInfo.dwCursorPosition.X=0;

file://设置当前光标位置

SetConsoleCursorPosition(hStdout,ConsoleScreenBufferInfo.dwCursorPosition);

return TRUE;

}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//

file://显示进度信息函数

//

DWORD WINAPI ShowProInfo(LPVOID lp)

{  

int j,k;

CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO ConsoleScreenBufferInfo;

float m;

for(j=0;ii<iTotal;j++)

{

file://休息一会儿:)))

Sleep(SleepTime);

file://取得当前光标位置

if(!GetConsoleScreenBufferInfo(hStdout,&ConsoleScreenBufferInfo))

{

    ShowError("GetConsoleScreenBufferInfo");

    return 1;

}

file://设置百分比进度显示的X坐标

ConsoleScreenBufferInfo.dwCursorPosition.X=0;

file://设置当前光标位置

SetConsoleCursorPosition(hStdout,ConsoleScreenBufferInfo.dwCursorPosition);

file://已经完成的百分比

m=(ii+1)*100.00/iTotal;

file://显示进度

if(ii==iTotal)

{

    printf("******** 100%% Wait %d seconds to exit ********       n",iConnTimeout);

    break;

}

else

{

    k=j%4;

    printf("%-15s %s [%d/%d] %s %%%0.3g",CurrentTarget,turn[k],ii,iTotal,turn[k],m);

}

}//end of for

return 0;

}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//

file://扫描函数

//

DWORD WINAPI scan(LPVOID lp)

{

int i=(int)lp,iErr;

struct sockaddr_in server;

SOCKET s=INVALID_SOCKET;

char RecvBuff[1024]={0},*ptr;

int RecvBuffLen=sizeof(RecvBuff);

u_long ul=1;//初始化为为非0值

fd_set r,w;

file://create socket

s=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

if(s==INVALID_SOCKET)

{

printf("nCreate socket failed:%d",GetLastError());

ExitProcess(1);

}

file://fill the addr struct

server.sin_family=AF_INET;

server.sin_port=htons(iPort);

server.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(i);

__try

{

file://设置socket为非锁定模式,ul为0值的话,那么soocket将被设置为锁定模式

iErr=ioctlsocket(s,FIONBIO,(unsigned long*)&ul);

if(iErr==SOCKET_ERROR )

{

    ResetCursor();

    ShowError("ioctlsocket");

    ExitProcess(1);

}

file://printf("n%X ioctl ok.strat conn",i);

file://connect to target

connect(s,(struct sockaddr *)&server,sizeof(server));

file://printf("n%X conn return,start select w",i);

file://设置select参数

FD_ZERO(&w);

FD_SET(s, &w);

file://等待connect成功&socket可写

iErr=select(0, 0, &w, 0, &timeout);

file://printf("n%X select w return %d",i,iErr);

file://等待返回后,socket仍不可写则退出

if((iErr==SOCKET_ERROR) (iErr==0))

{

    file://printf("n%X select return w err,exit",i);

    __leave;

}

file://socket可写则继续

else

{

    file://send buff to target

    file://printf("n%X send",i);

    iErr=send(s,SendBuff,SendBuffLen,0);

    file://printf("n%X send return",i);

    if(iErr==SOCKET_ERROR)

__leave;

}

file://等待socket可读

FD_ZERO(&r);

FD_SET(s, &r);

file://printf("n%X start select r",i);

iErr=select(0, &r, 0, 0, &timeout);

file://printf("n%X select r return %d",i,iErr);

if((iErr==SOCKET_ERROR) (iErr==0))

{

    file://printf("n%X select r err,exit",i);

    __leave;

}

else

{

    file://recv buff from target

    file://printf("n%X start recv",i);

    iErr=recv(s,RecvBuff,RecvBuffLen,0);

    file://printf("n%X recv ret",i);

    if(iErr==SOCKET_ERROR)

__leave;

}

file://verify buff

ptr=strstr(RecvBuff,szSign);

if(ptr!=NULL)

{

file://线程输出前要先调用ResetCursor函数

    ResetCursor();

file://输出信息后务必加一个以上换行符号,输出前请别加换行符号,以免显示混乱

    printf("[%-15s] has .printer mapped.        n",inet_ntoa(server.sin_addr));

}

}

__finally

{

if(!ReleaseSemaphore(hSemaphore,1,NULL))

    ShowError("thread ReleaseSemaphore failed");

closesocket(s);

}

return 0;

}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void usage(char *proname)

{

printf("n%s v0.1 only can find IIS5 .Printer mapped"

"nPower by ey4s<[email protected]> 2001.5.20"

"nhttp://www.patching.net"

"nnUsage:%s <StartIP> <EndIP> <ThreadNum> <CONNTIMEO>"

"nnNotice"

"n    StartIP StopIP ==>Don‘t forgot StopIP must large than StartIP "

"n    ThreadNum ==>Thread number,please input between 1-500"

"n    CONNTIMEO ==>TCP connect timeout,please input between 2-6"

"nnExample"

"n    %s 192.168.0.0 192.168.255.255 200 2",proname,proname,proname);

}

程序在VC++6.0上编译通过,在windows2000上运行良好:)

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