// 使用" 参数化基类" 和" 成员函数指针" 模拟实现虚函数－－在实际中的应用。

#include <stdio.h>

#include <string.h>

/*

    病毒或许可以使用这种技术有效地实现，不过这是我在写 Windows PE 文件

    加壳程序的时候总结出来的技术。当然可以被用在恶意程序上，任何事情总有两面性！

 

    ***注意***

    在 VC 中测试时，必须去掉“启用增量连接”，即(/INCREMENTAL:NO)

    如果在 ShellCode 或者 Virus 中使用该技术，字符串文字量（string literal）

    也必须进行地址转化，即：convert_address("string literal").

 

    使用 "参数化基类 "和 "成员函数指针 "模拟实现虚函数。

    可能大家都以为只有疯子才会这么干，好好的虚函数干吗不用，而偏要拐弯抹角地

    搞得这么复杂，但有时候这可能是最好地选择。举个例子吧，我写 Windows PE 文件

    加壳程序的时候，遇到一个问题：

    1. 我开发了一个框架，可以只用 C++ 来写 "壳程序 "，大家很难想到吧！

    2. 但不能使用一些 C++ 功能：虚函数，异常处理，还有 switch-case 语句

    3. C++ 异常处理可以不用，但是不能使用虚函数可能太过苛刻。

 

    当我看了 "generative programming"以后，觉得 "参数化继承 "

    或许可以满足这个需求，模拟实现虚函数。

    以下是使用 "参数化继承 "实现虚函数的框架，以及要注意的事项。

 

    BaseClass 显然，实际上是 "抽象基类 "，因为如果实例化

    "InstantialClass<ConcreteClass>" 时，ConcreteClass 中

    必须定义响应的 "虚函数 "，否则编译就报错。如果相应的

    BaseClass 和 InstantialClass 定义正确无误（从代码可以

    看到，这很简单，但比较麻烦，必须注意一些细节）。因此

    ConcreteClass 编译期错误不会被推迟到运行时才发现，

    而使用其它方式模拟，就很难有这个保证。

 

    其实，如果了解 C++ 的底层对象模型，这些需要注意的细节

    很容易理解！

 

    //——-

    另外有一种 C 语言模拟 C++ 虚函数的方法，可以在我以前

    (2002年 )一篇文章中看到。

*/

 

struct Context

{

    int (*printf)(const char *, …);

 

    // other external fuctions…

};

 

// construct these codes…

int entry(const Context* context)

{

    int imp_entry(const Context* context);

    return imp_entry(context);

}

 

template< typename AddressType >

AddressType convert_address(AddressType address)

{

    // if used in shell code, this must return another valid address.

#define SUPPORT_RECLOCATION

#ifdef SUPPORT_RECLOCATION

    __asm {

        call LL

LL:     pop eax

        sub eax, offset LL

        add eax, address

        mov address, eax

    }

#endif

    return address;

}

 

class BaseClass

{

#define DEFINE_VIRTUAL(ret , name, param_list, call_list ) /

protected :  /

    typedef ret (BaseClass ::*T## name) param_list ;   /

    T## name p ##name;     /

public :                 /

    ret name param_list /

    { return ( this->*this ->p## name)call_list ; }

 

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

// expansion of :

/*  DEFINE_VIRTUAL(int, Func1,

        (int x1, int x2),

        (   x1,    x2)

        );

*/

protected :

    typedef int (BaseClass ::*TFunc1)( int x1 , int x2);

    TFunc1 pFunc1;

public :

    int Func1(int x1, int x2 )

    {

        return ( this->*this ->pFunc1)( x1, x2 );

    //  return (this->*pFunc1)(x1, x2); // can be simplified as this line.

    }

// end expansion

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

 

    DEFINE_VIRTUAL( int, Func2 ,

        (int x1, int x2, int x3 ),

        (   x1 ,    x2 ,    x3 )

        );

 

public :

    template< typename BaseFuncType , typename ConcreteFuncType>

    void assign(BaseFuncType & x, ConcreteFuncType y )

    {

    // if use C Style cast like "(BaseFunType)(y)", it is danger!!

    // any member function can be assigned to x!!

    //  x = convert_address((BaseFuncType)(y)); // danger!!

        x = convert_address(static_cast <BaseFuncType>(y));

    }

    BaseClass()

    {

        pFunc1 = 0;

        pFunc2 = 0;

    }

};

 

class ConcreteClass1

{

private :

    const Context* context;

    int x1, x2 , x3;

public :

    ConcreteClass1(const Context* context)

    {

        this->context = context;

    }

    int Func1(int x1, int x2)

    {

        this-> x1 = x1 ;

        this-> x2 = x2 ;

        context->printf("ConcreteClass1::Func1/n");

        context->printf("x1=%d, x2=%d/n/n", x1, x2);

        return 0;

    }

    int Func2(int x1, int x2 , int x3)

    {

        this-> x1 = x1 ;

        this-> x2 = x2 ;

        this-> x3 = x3 ;

        context->printf("ConcreteClass1::Func2/n");

        context->printf("x1=%d, x2=%d, x3=%d/n/n", x1, x2, x3);

        return 0;

    }

};

 

class ConcreteClass2

{

private :

    const Context* context;

    int x1, x2 , x3;

public :

    ConcreteClass2(const Context* context)

    {

        this->context = context;

    }

    int Func1(int x1, int x2 )

    {

        this-> x1 = x1 ;

        this-> x2 = x2 ;

        context->printf("ConcreteClass2::Func1/n");

        context->printf("x1=%d, x2=%d/n/n", x1, x2);

        return 0;

    }

    int Func2(int x1, int x2 , int x3)

    {

        this-> x1 = x1 ;

        this-> x2 = x2 ;

        this-> x3 = x3 ;

        context->printf("ConcreteClass2::Func2/n");

        context->printf("x1=%d, x2=%d, x3=%d/n/n", x1, x2, x3);

        return 0;

    }

};

 

template <class ConcreteClass>

class InstantialClass :

    // "BaseClass" must be first base class, otherwise,

    // function pointer convert in "BaseClass::assign()" may be not valid!

    public BaseClass, // interface inherit, multi inherit is not allowed!!

    protected ConcreteClass // implementation inherit, multi inherit is allowed

{

    // it is a guide line that do not hold any data member in this class!!

    //

    // if ‘BaseClass’ is not the first base class for ‘this’ class,

    // and data member is defined here,

    // and these data member will be modified,

    // it will error at runtime!

    // you can reverse the inherit order of

    // BaseClass and ConcreteClass, and try!!

    //

    int x1, x2 , x3;

public :

    // must delegate these member functions…

    int Func1(int x1, int x2 ) { return ConcreteClass::Func1 (x1, x2); }

    int Func2(int x1, int x2 , int x3)

    {

        this-> x1 = x1 ;

        this-> x2 = x2 ;

        this-> x3 = x3 ;

        return ConcreteClass::Func2 (x1, x2, x3 );

    }

 

    InstantialClass(const Context* context)

        : ConcreteClass(context)

    {

    // must assign these member function pointers…

    //  BaseClass::pFunc1 = (TFunc1)(Func1);

    //  int v = _MSC_VER;

#if _MSC_VER >= 1310 // vc2003

        assign(pFunc1, Func1);

        assign(pFunc2, Func2);

#else // in vc6, vc6 template support is not perfect!!

        pFunc1 = (TFunc1)Func1;

        pFunc2 = (TFunc2)Func2;

#endif

    // if use C Style cast in assign, follow line can be compiled,

    // but will error at runtime, because pointer to ConcreteClass

    // is different from to ‘this’!!

    // pointer to ‘BaseClass’ is equal to ‘this’..

    // so, do not write such code,

    // must delegate ‘ConcreteClass::Func2’ to ‘this->Func2’.

    // assign(pFunc2, ConcreteClass::Func2);

    }

};

 

template InstantialClass<ConcreteClass1>;

template InstantialClass<ConcreteClass2>;

 

int imp_entry(const Context* context)

{

    InstantialClass<ConcreteClass1> v1(context);

    InstantialClass<ConcreteClass2> v2(context);

    BaseClass* p1 = &v1;

    BaseClass* p2 = &v2;

 

    p1-> Func1(1111 , 2222);

    p2-> Func1(1111 , 2222);

    p1-> Func2(1111 , 2222, 3333);

    p2-> Func2(1111 , 2222, 3333);

 

    p1-> Func1(1111 , 2222);

    p2-> Func1(1111 , 2222);

    p1-> Func2(1111 , 2222, 3333);

    p2-> Func2(1111 , 2222, 3333);

 

    return 0;

}

 

// template instantiation generated functions were not

// lie in ‘entry()’ and ‘end_address()’.

// this is a problem, we must guess the actual codes size.

//

// it looks as if this is not a good solution for small shell codes.

//

// but in my shell code, I put all code in a PE file,

// and relocate the whole code section of the PE file.

// so, this is good idea for shell code.

// this technic is a good solution for virus,

// —- if you want write virus in C++ and use virtual function!

void end_address() {}

 

int main(int argc , char* argv[])

{

    Context context;

    context.printf = printf;

 

    typedef int (*T_entry)(const Context* context);

    unsigned char codeBuffer[16*1024];

    size_t codeSize = (unsigned char*)end_address – (unsigned char*)entry;

    size_t guessedCodeSize = sizeof(codeBuffer);

//  memcpy(codeBuffer, (void*)entry, codeSize); // run error!!

    memcpy(codeBuffer, (void*)entry, guessedCodeSize); // run ok!!

 

//  entry(&context);

    ((T_entry)(void*)codeBuffer)(&context);

 

    return 0;

}