怎樣讓1+1=3？

Artech發表於2019-08-14

如下所示的是一個.NET程式。我們在這段程式中定義了一個作整數加法運算的Add方法，但是我希望將針對這個方法的呼叫轉移到另一個Add2方法上，為此我定義了一個Override方法。

class Program
{
    static void Main()
    {
        Override(() => Add(default, default), () => Add2(default, default));
        Console.WriteLine($"Add(1, 1) == {Add(1, 1)}");
        Console.ReadLine();
    }

    public static int Add(int x, int y) => x + y;
    public static int Add2(int x, int y) => x + y + 1;
    public static void Override(Expression<Action> originalCall, Expression<Action> targetCall);
}

從如下所示的輸出可以看出：雖然源程式我們呼叫的是Add方法，實際上最終的呼叫被轉移到Add2方法上。

image

我們知道通過C#編寫的.NET程式在編譯後會轉化成IL Code，在執行時以及時編譯的方式轉化成機器指令。如果想“篡改”某個方法的實現，要麼在JIT之前改變IL程式碼，要麼直接修改最終的機器指令。Override方法採用的是第二種解決方案，如下所示的該方法的實現，基本的思路就是將將原方法的機器指令修改為JUMP（對應x86二進位制為0xE9）指令實現向目標方法的跳轉。

public static void Override(Expression<Action> originalCall, Expression<Action> targetCall)
{
    var originalMethod = ((MethodCallExpression)originalCall.Body).Method;
    var targetMethod = ((MethodCallExpression)targetCall.Body).Method;

    RuntimeHelpers.PrepareMethod(originalMethod.MethodHandle);
    RuntimeHelpers.PrepareMethod(targetMethod.MethodHandle);

    var sourceAddress = originalMethod.MethodHandle.GetFunctionPointer();
    var targetAddress = (long)targetMethod.MethodHandle.GetFunctionPointer();

    int offset = (int)(targetAddress - (long)sourceAddress - 4 - 1); 

    byte[] instruction = {
        0xE9, // Long jump relative instruction
        (byte)(offset & 0xFF),
        (byte)((offset >> 8) & 0xFF),
        (byte)((offset >> 16) & 0xFF),
        (byte)((offset >> 24) & 0xFF)
    };

    Marshal.Copy(instruction, 0, sourceAddress, instruction.Length);
}

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