Интерфейсы и published-свойства

Итак, мы уже знаем, как найти VTBL. Но в каком порядке хранятся в ней методы ? Ответ можно получить, посмотрев на ассемблерный листинг и сравнив его с исходным кодом VCL. И выяснится, что новые методы дописыватся в конец VTBL, по мере произведения новых классов. Я проследил генеалогию классов до TWinControl и вот что у меня получилось (цифра означает смещение в VTBL):

·

TObject

Виртуальные методы этого класса расположены в VTBL по отрицательным индексам. Смотрите моё описание RTTI в предыдущей статье

·	TPersistent

·	TComponent

В нём, помимо всего прочего, реализуется также интерфейсы IUnknown & IDispatch, поэтому объекты-производные от него могут быть серверами OLE-Automation

·

TControl

Его производные классы могут быть помещены на форму во время проектрирования и умеют отображать себя ( так называемые "видимые" компоненты )

·	TWinControl

Его производные классы имеют собственное окно

А где же хранятся методы интерфейсов, спросите Вы ? Хороший вопрос, учитывая, что классы Delphi могут иметь только одного предка, но в то же самое время реализовывать несколько интерфейсов. Чтобы выяснить это, я написал ещё одну тестовую программу, на сей раз из нескольких файлов. Unit1.pas - главная форма приложения.

interface
 
uses
  Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
  StdCtrls, Project1_TLB;
 
type
  TForm1 = class(TForm)
    Button1: TButton;
    Button2: TButton;
    procedure Button1Click(Sender: TObject);
    procedure Button2Click(Sender: TObject);
  private
    { Private declarations }
  public
    { Public declarations }
  end;
 
var
  Form1: TForm1;
 
implementation
 
{$R *.DFM}
 
uses
 Unit2;
 
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
 My_Object: TRP_Server;
 My_Interface: IRP_Server;
begin
 My_Object := Nil;
 My_Interface := Nil;
 Try
  My_Object := TRP_Server.Create;
  My_Interface := My_Object;
  My_Interface.RP_Prop := PChar('Строка');
  MessageDlg(Format('My Method1: %d, string is %s, refcount is %d',
     [My_Interface.Method1(1), My_Interface.RP_Prop, My_Object.RefCount]),
    mtConfirmation,[mbOk],0);
 finally
   if My_Interface <> Nil then
    My_Interface := Nil;
{ это не правильно - My_Object уже не существует здесь }
   MessageDlg(Format('refcount is %d',[My_Object.RefCount]),
    mtConfirmation,[mbOk],0);
 end;
end;
 
procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
var
 RP_IO: IRP_Server;
begin
 try
  RP_IO := CoRP_Server.Create;
  RP_IO.RP_Prop := 'Yet one string';
  MessageDlg(Format('String is %s, Method1 return %d',
     [RP_IO.RP_Prop, RP_IO.Method1(123)]), mtConfirmation,[mbOk],0);
 except
 On e:Exception do
  MessageDlg(Format('Exception occured: %s, reason %s',
    [e.ClassName, e.Message]), mtError,[mbOk],0);
 end;
end;

Unit2.pas - объект - сервер OLE-Automation

interface
 
uses
  ComObj, ActiveX, Project1_TLB, Dialogs, SysUtils;
 
type
  TRP_Server = class(TAutoObject, IRP_Server)
  private
    MyString: String;
  protected
    function Get_RP_Prop: PChar; safecall;
    function Method1(a: Integer): Integer; safecall;
    procedure Set_RP_Prop(Value: PChar); safecall;
    { Protected declarations }
  public
    destructor Destroy; override;
  end;
 
implementation
 
uses ComServ;
 
Destructor TRP_Server.Destroy;
begin
  MessageDlg('Destroy',mtConfirmation,[mbOk],0);
  Inherited Destroy;
end;
 
function TRP_Server.Get_RP_Prop: PChar;
begin
 if MyString <> '' then
   Result := PChar(MyString)
 else
   Result := PChar('');
end;
 
function TRP_Server.Method1(a: Integer): Integer;
begin
 MessageDlg(Format('My Method1: %d', [a]),mtConfirmation,[mbOk],0);
 if MyString <> '' then
   Result := Length(MyString)
 else
   Result := 0;
end;
 
procedure TRP_Server.Set_RP_Prop(Value: PChar);
begin
 if Value <> nil then
  MyString := Value
 else
  MyString := '';
end;
 
initialization
  TAutoObjectFactory.Create(ComServer, TRP_Server, Class_RP_Server,
    ciMultiInstance, tmApartment);
  MessageDlg('Initializtion part',mtConfirmation,[mbOk],0);
end.

Projcet1_TLB.pas - файл, автоматически сгенерированный Delphi для классов, являющихся серверами OLE-Automation

unit Project1_TLB;
...
interface
 
uses Windows, ActiveX, Classes, Graphics, OleCtrls, StdVCL;
 
// *********************************************************************//
// GUIDS declared in the TypeLibrary. Following prefixes are used:      //
//   Type Libraries     : LIBID_xxxx                                    //
//   CoClasses          : CLASS_xxxx                                    //
//   DISPInterfaces     : DIID_xxxx                                     //
//   Non-DISP interfaces: IID_xxxx                                      //
// *********************************************************************//
const
  LIBID_Project1: TGUID = '{198C3180-6073-11D3-908D-00104BB6F968}';
  IID_IRP_Server: TGUID = '{198C3181-6073-11D3-908D-00104BB6F968}';
  CLASS_RP_Server: TGUID = '{198C3183-6073-11D3-908D-00104BB6F968}';
type
 
// *********************************************************************//
// Forward declaration of interfaces defined in Type Library            //
// *********************************************************************//
  IRP_Server = interface;
  IRP_ServerDisp = dispinterface;
 
// *********************************************************************//
// Declaration of CoClasses defined in Type Library                     //
// (NOTE: Here we map each CoClass to its Default Interface)            //
// *********************************************************************//
  RP_Server = IRP_Server;
 
// *********************************************************************//
// Interface: IRP_Server
// Flags:     (4416) Dual OleAutomation Dispatchable
// GUID:      {198C3181-6073-11D3-908D-00104BB6F968}
// *********************************************************************//
  IRP_Server = interface(IDispatch)
    ['{198C3181-6073-11D3-908D-00104BB6F968}']
    function Method1(a: Integer): Integer; safecall;
    function Get_RP_Prop: PChar; safecall;
    procedure Set_RP_Prop(Value: PChar); safecall;
    property RP_Prop: PChar read Get_RP_Prop write Set_RP_Prop;
  end;
 
// *********************************************************************//
// DispIntf:  IRP_ServerDisp
// Flags:     (4416) Dual OleAutomation Dispatchable
// GUID:      {198C3181-6073-11D3-908D-00104BB6F968}
// *********************************************************************//
  IRP_ServerDisp = dispinterface
    ['{198C3181-6073-11D3-908D-00104BB6F968}']
    function Method1(a: Integer): Integer; dispid 1;
    property RP_Prop: {??PChar} OleVariant dispid 2;
  end;
 
  CoRP_Server = class
    class function Create: IRP_Server;
    class function CreateRemote(const MachineName: string): IRP_Server;
  end;
 
implementation
 
uses ComObj;
 
class function CoRP_Server.Create: IRP_Server;
begin
  Result := CreateComObject(CLASS_RP_Server) as IRP_Server;
end;
 
class function CoRP_Server.CreateRemote(const MachineName: string): IRP_Server;
begin
  Result := CreateRemoteComObject(MachineName, CLASS_RP_Server) as IRP_Server;
end;

Меня всегда интересовало, как же это так Delphi позволят иметь код, запускаемый при инициализации и деинициализации модуля ? Просмотрев исходный код в файле Rtl/Sys/System.pas ( я рекомендую иметь исходные тексты, поставляемые вместе с Delphi при исследовании написанных на ней программ ) и сравнив его с ассемблерным листингом, выясняется, что это легко и непринуждённо. Итак, существуют несколько довольно простых структур:

 
PackageUnitEntry = record
    Init, FInit : procedure;
  end;
 
  { Compiler generated table to be processed sequentially to init & finit all package units }
  { Init: 0..Max-1; Final: Last Initialized..0                                              }
  UnitEntryTable = array [0..9999999] of PackageUnitEntry;
  PUnitEntryTable = ^UnitEntryTable;
 
  PackageInfoTable = record
    UnitCount : Integer;      { number of entries in UnitInfo array; always > 0 }
    UnitInfo : PUnitEntryTable;
  end;
 
  PackageInfo = ^PackageInfoTable;

При startupе указатель на PackageInfoTable передаётся единственным аргументом функции InitExe:

 
start        proc near
             push    ebp
             mov     ebp, esp
             add     esp, 0FFFFFFF4h
             mov     eax, offset dword_0_445424
             call    @@InitExe       ; ::`intcls'::InitExe

По адресу 0x445424 хранится DWORD 0x29 и указатель на таблицу структур PackageUnitEntry, где, в частности, на предпоследнем месте содержатся и адреса моих процедур инициализации и деинициализации.

Delphi помещает список реализуемых классом интерфейсов в отдельную структуру, указатель на которую помещает в RTTI по смещению 0x4. Сама эта структура описана во всё том же Rtl/Sys/System.pas:

  PGUID = ^TGUID;
  TGUID = record
    D1: LongWord;
    D2: Word;
    D3: Word;
    D4: array[0..7] of Byte;
  end;
 
  PInterfaceEntry = ^TInterfaceEntry;
  TInterfaceEntry = record
    IID: TGUID;
    VTable: Pointer;
    IOffset: Integer;
    ImplGetter: Integer;
  end;
 
  PInterfaceTable = ^TInterfaceTable;
  TInterfaceTable = record
    EntryCount: Integer;
    Entries: array[0..9999] of TInterfaceEntry;
  end;

Указатель на TInterfaceTable и помещается в RTTI по смещению 0x4 ( если класс реализует какие-либо интерфейсы ). TGUID - это обычная структура UID, используемая в OLE, VTable - указатель на VTBL интерфейса, IOffset - смещение в данном классе на экземпляр, содержащий данные данного интерфейса. Когда вызывается метод интерфейса, он вызывается обычно от указателя на интерфейс, а не на класс, реализующий этот интерфейс. Мы же пишем методы нашего класса, которые ожидают видеть в качестве нулевого аргумента указатель на экземпляр нашего класса. Поэтому Delphi автоматически генерирует для VTable код, настраивающий свой нулевой аргумент соответствующим образом. Например, для моего класса TRP_Server значение поля IOffset составляет 0x34. Функции же, содержащиеся в VTable, выглядят так:

loc_0_444B39: ; функция, вызываемая по интерфейсу

               add     dword ptr [esp+4], 0FFFFFFCCh

               jmp     MyMethod1        ; вызов функции в классе

Напомню, что все методы интерфейсов должны объявляться как safecall - параметры передаются как в C, справо налево, но очистку стека производит вызываемая процедура. Поэтому в [esp+4] содержится нулевой параметр функции - указатель на экземпляр интерфейса - класса IRP_Server. Затем вызывается метод класса TRP_Server, которому должен нулевым параметром передаваться указатель на экземпляр TRP_Server - поэтому происходит настройка этого параметра, 0x0FFFFFFCC = -0x34.

Самый же значимый резльтат всех этий ковыряний в коде - мне удалось обнаружить в RTTI полное описание всех published свойств ! Из системы помощи Delphi: ( файл del4op.hlp, перевод мой ):

Published члены имеют такую же видимость, как public члены. Разница заключается в том, что для published членов генерируется информация о типе времени исполнения (RTTI). RTTI позволяет приложению динамически обращаться к полям и свойствам объектов и отыскивать их методы. Delphi использует RTTI для доступа к значениям свойств при сохранении и загрузке файлов форм (.DFM), для показа свойств в Object Inspector и для присваивания некоторых методов (называемых обработчиками событий) определённым свойствам (называемых событиями)

Published свойства ограничены по типу данных. Они могут иметь типы Ordinal, string, класса, интерфейса и указателя на метод класса. Также могут быть использованы наборы (set), если верхний и нижний пределы их базового типа имеют порядковые значения между 0 и 31 (другими словами, набор должен помещаться в байте, слове или двойном слове ). Также можно иметь published свойство любого вещественного типа (за исключением Real48). Свойство-массив не может быть published. Все методы могут быть published, но класс не может иметь два или более перегруженных метода с одинаковыми именами. Члены класса могут быть published, только если они являются классом или интерфейсом.

Класс не может содержать published свойств, если он не скомпилирован с ключом {$M+} или является производным от класса, скомпилированного с этим ключом. Подавляющее большинство классов с published свойствами являются производными от класса TPersistent, который уже скомпилирован с ключом {$M+}, так что Вам редко потребуется использовать эту директиву.

Что сиё может означать для reverse engeneerов ? Значение вышесказанного трудно переоценить - мы можем извлечь из RTTI названия, типы и местоположение в классе всех published свойств любого класса ! Если вспомнить, что такие свойства, как Enable, Text, Caption, Color, Font и многие другие для таких компонентов, как TEdit,TButton,TForm и проч., обычно изменяющиеся, предположим, в диалоге регистрации в зависимости от правильности-неправильности серийного номера, имеют как раз тип published... Поскольку все формы Delphi и компоненты в них имеют published свойства, моя фантазия рисует мне куда более сочную и красочную картину... Одна из главных структур, применяющихся для идентификации published свойств - TPropInfo

  TPropInfo = packed record
    PropType: PPTypeInfo;
    GetProc: Pointer;
    SetProc: Pointer;
    StoredProc: Pointer;
    Index: Integer;
    Default: Longint;
    NameIndex: SmallInt;
    Name: ShortString;
  end;

После структуры наследования ( по смещению 10h в RTTI ) расположен WORD - количество расположенных следом за ним структур TPropInfo, по одной на каждое published свойство. В этой структуре поля имеют следующие значения:

 

Как видите, можно узнать о published-свойствах практически всё, включая адрес, на который нужно ставить точку останова.

Я изменил свой IDC script для анализа RTTI классов Delphi 4, чтобы он поддерживал все обнаруженные структуры.

Желаю удачи...

Взято с https://delphiworld.narod.ru