soot基础 -- 从头开始创建一个类

本文主要是介绍soot基础 -- 从头开始创建一个类，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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首先，我们需要创建一个类，为了创建一个类文件（class file），需要下面这些步骤

加载 Java.lang.Object 和库类（Library Classes）

     加载 java.lang.Object，它是java类层次的根。

    当我们通过扩展（extends）Soot的框架时，这步并非是必须的，因为在这种情况下，当用户代码被调用时类文件的加载就已经完成了。

     这行代码使得Soot去加载 java.lang.Object 类同时创建 java.lang.Object 中对应的 SootClass 对象，还有 SootMethod 和 SootFields 。当然，java.lang.Object 对象会引用其他对象。调用 loadClassAndSupport 会加载指定类的传递闭包（the transitive closure），故而为了加载 java.lang.Object 所需的其他所有类型也被加载了（译者注：明白点就是被加载的指定类所引用的类也会被加载）。

     这个过程称之为 resolution。

由于我们的 HelloWorld 程序将会使用到标准库里的类，我们必须解决这些：

这一行代码引用了 Scene.v()。Scene是一个容器（译者注：这里指的是它的作用像容器），它包含了整个程序里所有的 SootClass ，并且提供了许多实用的方法。Scene是一个单例（singleton），通过调用 Scene.v()访问。

  注意：Soot要么从类文件加载类，要么从 .jimple输入文件中加载类。当从类文件加载类时，Soot会加载每个类文件的常量池中含有的类名（load all class names referred to in the constant pool of each class file）；从 .jimple文件加载则只会加载必要的类型。

    创建一个新的 SootClass 对象

创建 HelloWorld对应的SootClass，并将它的超类设为 java.lang.Object

这行代码给名为HelloWorld的公有类创建了一个SootClass对象。 该代码将新创建的类的超类设置为 java.lang.Object 对应的 SootClass 对象（译者注：Soot里使用SootClass代表java中的类）。注意Scene里 getSootClass 方法的使用。 这行代码把新建的 HelloWorld类添加到 Scene里，所有的类一旦它们被创建，都应该属于Scene。

向 SootClass 里添加方法

    为HelloWorld创建一个 main() 方法，该方法有一个空的方法体（empty body）。

注意到我们已经有一个 SootClass 了，我们需要往里面添加方法

我们创建了一个新的方法 main，它的访问类型是 public static，同时声明带有 java.lang.String对象的数组类型参数，同时返回 void。

因为 SootMethod 的构造方法需要一个List参数，我们调用Java里的方法 Arrays.asList 从使用new Type[] 动态生成的只含一个元素的数组中创建一个列表。我们通过调用 RefType来获取对应于 java.lang.String 类的类型（指Soot里对应的类型），通过ArrayType来创建对应于 java.lang.String 对象的一维 ArrayType。

类型：每一个SootClass代表一个Java对象，给定一个具有给定类型的对象，我们可以实例化类。type和class这两个概念密切相关但是不同，为了通过名字获得 java.lang.String 类的类型我们调用 RefType.v("java.lang.String")（译者注：结果为 java.lang.String）。给定一个SootClass对象 sc，我们可以调用 sc.getType()（译者注：对于例子中的sClass，其结果为 HelloWorld）来获得对应的类型。   

这句代码将这个方法添加到对应的类中。

给方法添加代码

 一个方法如果不包含任何代码那么它是没有作用的。我们接在给main方法添加一些代码。为了添加代码，我们必须选择一个表示这些代码的中间表示（iintermediate representation）。

创建 JimpleBody

 在Soot里，为了把代码与方法联系起来，我们给SootMethod 附上（attach）一个 Body。每个 Body 都知道它对应于哪个 SootMethod，然而，一个SootMethod每次只能有一个活动的Body（active Body），可以通过 SootMethod.getActivityBody()来访问。不同类型的 Body 由不同中间表示来提供；Soot有 JimpleBody、ShimpleBody、BafBody和GrimpBody。

准确地说，一个Body有三个重要的特征：Local链、Trap链和Unit链。链（Chain）有点类似列表结构，插入和删除元素的复杂度为O(1)。Locals是Body里的局部变量（译者注：Jimple里面会把每个方法需要用到的变量在方法体的最开始全部定义好）；Traps表明哪个Unit捕获了哪个异常；Units就是语句本身（译者注：在Jimple里，一个Unit就表示一条Jimple语句）。

注意： Unit既可以表示语句（比如在Jimple里）也可以表示指令（比如在Baf里）。

给 main方法创建一个Jimple Body，并添加局部变量（Locals）和指令

我们调用 Jimple的单例对象（singleton object）获得一个新的JimpleBody，并将它关联我们的方法，同时将其设为这个方法的活动Body。

添加 Local 

我们创建一个新的Jimple里的Local并将它添加到我们的Body。

添加一个单元（Unit）

SootMethod 声明它有参数，但这些参数并没有绑定到 Body里的Locals。IdentityStmt做了这些工作，它把第一个参数的值付给了arg，arg的类型为String数组。 我们获得签名为<java.io.PrintStream: void println(java.lang.String)>的方法（这个方法的名称为 println，属于 PrintStream，返回void类型，参数为 String。这足够唯一标识这个方法），同时我们通过传递 String常量“Hello World”来调用它。

写入 类文件（class file）

  为了将这个程序写入到.class文件。方法体必须由Jimple转换成Jasmin，然后再组装成字节码。组装成字节码通过 JasminOutputStream实现。

我们首先构造一个输出流，它需要一个Jasmin源，并输出 .class文件。我们可以人为指定文件名，或者让Soot来决定正确的文件名。这里我们使用后者

如果我们希望输出Jimple文件而不是.class文件，我们使用如下代码： 我们忽略 JasminOutputStream，调用Printer的printTo方法。

HelloWorld 类对应的Jimple代码如下：

上述例子完整代码如下：

    import java.io.FileOutputStream;  import java.io.IOException;  import java.io.OutputStream;  import java.io.OutputStreamWriter;  import java.io.PrintWriter;  import java.util.Arrays;  import soot.ArrayType;  import soot.Local;  import soot.Modifier;  import soot.Printer;  import soot.RefType;  import soot.Scene;  import soot.SootClass;  import soot.SootMethod;  import soot.SourceLocator;  import soot.Type;  import soot.Unit;  import soot.VoidType;  import soot.jimple.Jimple;  import soot.jimple.JimpleBody;  import soot.jimple.StringConstant;  import soot.options.Options;  import soot.util.Chain;  public class CreateHelloWorldInJimple {  public static void main(String[] args) throws IOException {  SootMethod method;  SootClass sClass=new SootClass("HelloWorld",Modifier.PUBLIC);  //Scene代表一个容器，包含了一个程序里所有的SootClass  Scene.v().loadClassAndSupport("java.lang.Object");  Scene.v().loadClassAndSupport("java.lang.System");  sClass.setSuperclass(Scene.v().getSootClass("java.lang.Object"));  Scene.v().addClass(sClass);  //add method  //RefType代表引用类型  method=new SootMethod("main",Arrays.asList(new Type[]{ArrayType.v(RefType.v("java.lang.String"),1)}),VoidType.v(),Modifier.PUBLIC|Modifier.STATIC);  sClass.addMethod(method);  //add code to method  JimpleBody body=Jimple.v().newBody(method);//attach the body to method  method.setActiveBody(body);  Local arg=Jimple.v().newLocal("l0",RefType.v("java.lang.String"));  //Local arg=Jimple.v().newLocal("l0",ArrayType.v(RefType.v("java.lang.String"),1));  body.getLocals().add(arg);  //add unit,Units are the statements themselves  Chain<Unit> units=body.getUnits();  Unit u=Jimple.v().newIdentityStmt(arg,Jimple.v().newParameterRef(ArrayType.v(RefType.v("java.lang.String"),1),0));  units.add(u);  Local tmpRef=Jimple.v().newLocal("tempRef",RefType.v(Scene.v().getSootClass("java.io.PrintStream")));  //Local tmpRef=Jimple.v().newLocal("tempRef",RefType.v("java.io.PrintStream"));  body.getLocals().add(tmpRef);  units.add(Jimple.v().newAssignStmt(tmpRef,Jimple.v().newStaticFieldRef(Scene.v().getField("<java.lang.System: java.io.PrintStream out>").makeRef())));  {  SootMethod toCallMethod=Scene.v().getMethod("<java.io.PrintStream: void println(java.lang.String)>");  units.add(Jimple.v().newInvokeStmt(Jimple.v().newVirtualInvokeExpr(tmpRef,toCallMethod.makeRef(),StringConstant.v("Hello World!"))));  }  //insert "return"  units.add(Jimple.v().newReturnVoidStmt());  //write to class file  String fileName=SourceLocator.v().getFileNameFor(sClass, Options.output_format_jimple);  OutputStream streamOut=new FileOutputStream(fileName);  PrintWriter writerOut=new PrintWriter(new OutputStreamWriter(streamOut));  //covert from Jimple to Jasmin  /* JasminClass jasminClass=new JasminClass(sClass); jasminClass.print(writerOut); writerOut.flush(); streamOut.close(); */  //output jimple source  Printer.v().printTo(sClass, writerOut);  writerOut.flush();  streamOut.close();  //System.out.println(RefType.v("java.lang.String").toString());  //System.out.println(RefType.v("java.lang.String").getClassName());   //System.out.println(method.getActiveBody());  //System.out.println(sClass.getType());  }  }  

转自：

原作者CSDN文章

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