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Smali基本语法(入门)

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发表于 2021-10-2 15:10:06 来自手机  | 显示全部楼层 | 阅读模式  来自 新疆
field private isFlag:z  定义变量

.method  方法

.parameter  方法参数

.prologue  方法开始

.line 12  此方法位于第12行

invoke-super  调用父函数

const/high16  v0, 0x7fo3  把0x7fo3赋值给v0

invoke-direct  调用函数

return-void  函数返回void

.end method  函数结束

new-instance  创建实例

iput-object  对象赋值

iget-object  调用对象

invoke-static  调用静态函数

条件跳转分支:"if-eq vA, vB, :cond_**"   
如果vA等于vB则跳转到:cond_**
        "if-ne vA, vB, :cond_**"  
如果vA不等于vB则跳转到:cond_**
        "if-lt vA, vB, :cond_**"   
如果vA小于vB则跳转到:cond_**
        "if-ge vA, vB, :cond_**"   
如果vA大于等于vB则跳转到:cond_**
        "if-gt vA, vB, :cond_**"   
如果vA大于vB则跳转到:cond_**
        "if-le vA, vB, :cond_**"   
如果vA小于等于vB则跳转到:cond_**
        "if-eqz vA, :cond_**"   
如果vA等于0则跳转到:cond_**
        "if-nez vA, :cond_**"   
如果vA不等于0则跳转到:cond_**
        "if-ltz vA, :cond_**"   
如果vA小于0则跳转到:cond_**
        "if-gez vA, :cond_**"   
如果vA大于等于0则跳转到:cond_**
        "if-gtz vA, :cond_**"  
如果vA大于0则跳转到:cond_**
        "if-lez vA, :cond_**"   
如果vA小于等于0则跳转到:cond_**

=============================================

if函数的java代码:

private boolean ifSense(){
    boolean tempFlag = ((3-2)==1)? true : false;
    if (tempFlag) {
        return true;
    }else{
                return false;
    }
}

if函数分析:

.method private ifSense()Z
    .locals 2

    .prologue
    .line 22
    const/4 v0, 0x1     // v0赋值为1

    .line 24
    .local v0, tempFlag:Z
    if-eqz v0, :cond_0            // 判断v0是否等于0, 不符合条件向下走, 符合条件执行cond_0分支

    .line 25
    const/4 v1, 0x1            // 符合条件分支

    .line 27
    :goto_0
    return v1

    :cond_0
    const/4 v1, 0x0            // cond_0分支

    goto :goto_0
.end method

###文字描述:如果符合if分支则程序往下走,最终return ; 而如果条件不符合则会走到 :cond_0分支 , 最终执行 goto :goto_0走回 :goto_0返回

======================================================

for函数java代码:

private void forSense(){
    listStr = new ArrayList<String>(COUNT);
    for (int i=0; i<COUNT;i++) {
        listStr.add("现在轮到我上场乐");
    }
}

for函数分析:

        .line 40
    const/4 v0, 0x0

    .local v0, i:I
    :goto_0
    if-lt v0, v3, :cond_0            //  if-lt判断数值v0小于v3 ,    如不符合往下走, 符合执行分支 :cond_0

    .line 43
    return-void

    .line 41
    :cond_0                // 标签
    iget-object v1, p0, Lcom/example/smalidemo/MainActivity;->listStr:Ljava/util/List;                // 引用对象

    const-string v2, "\u73b0\u5728\u8f6e\u5230\u6211\u4e0a\u573a\u4e50"

    invoke-interface {v1, v2}, Ljava/util/List;->add(Ljava/lang/Object;)Z        // List是接口, 所以执行接口方法add

    .line 40
    add-int/lit8 v0, v0, 0x1    // 将第二个v0寄存器中的值,加上0x1的值放入第一个寄存器中, 实现自增长

    goto :goto_0                // 回去:goto_0标签

###文字描述:设定一个标签goto_0, 判断v0小于v3, 符合执行分支:cond_0 ,然后又跑回:goto_0做继续判断

======================================================
(下面内容读完,读通就差不多入门了)
基础知识:

APK、Dalvik字节码和smali文件
—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
APK文件
———————————————————————————————————————————
大家都应该知道APK文件其实就是一个MIME为ZIP的压缩包,我们修改ZIP后缀名方式可以看到内部的文件结构,例如修改后缀后用RAR打开鳄鱼小顽皮APK能看到的是(Google Play下载的完整版版本):

    Where's My Water.zip\

        asset\                        <资源目录1:asset和res都是资源目录但有所区别,见下面说明>
        lib\                             <so库存放位置,一般由NDK编译得到,常见于使用游戏引擎或JNI native调用的工程中>
        |---armeabi\                |---<so库文件分为不同的CPU架构>
        |---armeabi-v7a\
        META-INF\                  <存放工程一些属性文件,例如Manifest.MF>
        res\                           <资源目录2:asset和res都是资源目录但有所区别,见下面说明>
        |---drawable\               |---<图片和对应的xml资源>
        |---layout\                   |---<定义布局的xml资源>
        |---...
        AndroidManifest.xml     <Android工程的基础配置属性文件>
        classes.dex                 <Java代码编译得到的Dalvik VM能直接执行的文件,下面有介绍>
        resources.arsc             <对res目录下的资源的一个索引文件,保存了原工程中strings.xml等文件内容>
       
        无关紧要地注:asset和res资源目录的不同在于:

    1. res目录下的资源文件在编译时会自动生成索引文件(R.java),在Java代码中用R.xxx.yyy来引用;而asset目录下的资源文件不需要生成索引,在Java代码中需要用AssetManager来访问;

    2. 一般来说,除了音频和视频资源(需要放在raw或asset下),使用Java开发的Android工程使用到的资源文件都会放在res下;使用C++游戏引擎(或使用Lua binding等)的资源文件均需要放在asset下。

    因为Where's My Water是使用迪斯尼公司自家的DMO游戏引擎开发,所以游戏中用到的所有资源文件都存放在asset下,除了应用图标这些资源仍需要放在res下。
       
       
Dalvik字节码:
———————————————————————————————————————————
        Dalvik是google专门为Android操作系统设计的一个虚拟机,经过深度的优化。
        虽然Android上的程序是使用java来开发的,但是Dalvik和标准的java虚拟机JVM还是两回事。
        Dalvik VM是基于寄存器的,而JVM是基于栈的;
        Dalvik有专属的文件执行格式dex(dalvik executable),而JVM则执行的是java字节码。
        Dalvik VM比JVM速度更快,占用空间更少。

        通过Dalvik的字节码我们不能直接看到原来的逻辑代码,这时需要借助如Apktool或dex2jar+jd-gui工具来帮助查看。
        但是,注意的是最终我们修改APK需要操作的文件是.smali文件,而不是导出来的Java文件重新编译(况且这基本上不可能)。
       
       
smali文件
———————————————————————————————————————————
        好了,对Dalvik有一定认识后,下面介绍重点:smali,及其语法。

    简单的说,smali就是Dalvik VM内部执行的核心代码。它有自己的一套语法,下面即将介绍,如果有JNI开发经验的童鞋则能够很快明白。

    一、smali的数据类型

    在smali中,数据类型和Android中的一样,只是对应的符号有变化:

        B---byte
        C---char
        D---double
        F---float
        I---int
        J---long
        S---short
        V---void
        Z---boolean
        [XXX---array
        Lxxx/yyy---object
   
        这里解析下最后两项,数组的表示方式是:
        在基本类型前加上前中括号“[”,例如int数组和float数组分别表示为:[I、[F;对象的表示则以L作为开头,格式是LpackageName/objectName;
        (注意必须有个分号跟在最后),例如String对象在smali中为:
        Ljava/lang/String;,其中java/lang对应java.lang包,String就是定义在该包中的一个对象。

    或许有人问,既然类是用LpackageName/objectName;来表示,那类里面的内部类又如何在smali中引用呢?
        答案是:LpackageName/objectName$subObjectName;。也就是在内部类前加“$”符号,关于“$”符号更多的规则将在后面谈到。
       
二、函数的定义
—————————————————————————————————————————
    函数的定义一般为:

    Func-Name (Para-Type1Para-Type2Para-Type3...)Return-Type

    注意参数与参数之间没有任何分隔符,同样举几个例子就容易明白了:

    1. foo ()V

        没错,这就是void foo()。

    2. foo (III)Z

        这个则是boolean foo(int, int, int)。

    3. foo (Z[I[ILjava/lang/String;J)Ljava/lang/String;

        看出来这是String foo (boolean, int[], int[], String, long) 了吗?
               
三、smali文件内容具体介绍
—————————————————————————————————————————
    下面开始进一步分析smali中的具体例子,
        取鳄鱼小顽皮中的WMWActivity.smali来分析(怎么获得请参考下一节的APK反编译之二:工具介绍,暂时先介绍smali语法),
        它的内容大概是这样子的:
       
        .class public Lcom/disney/WMW/WMWActivity;   
        .super Lcom/disney/common/BaseActivity;  
        .source "WMWActivity.java"  
   
        # interfaces  
        .implements Lcom/burstly/lib/ui/IBurstlyAdListener;  
   
        # annotations  
        .annotation system Ldalvik/annotation/MemberClasses;  
                value = {  
                        Lcom/disney/WMW/WMWActivity$MessageHandler;,  
                        Lcom/disney/WMW/WMWActivity$FinishActivityArgs;  
                }  
        .end annotation  
   
   
        # static fields  
        .field private static final PREFS_INSTALLATION_ID:Ljava/lang/String; = "installationId"  
        //...  
          
          
        # instance fields  
        .field private _activityPackageName:Ljava/lang/String;  
        //...  
          
          
        # direct methods  
        .method static constructor <clinit>()V  
                .locals 3  
          
                .prologue  
                //...  
          
                return-void  
        .end method  
          
        .method public constructor <init>()V  
                .locals 3  
          
                .prologue  
                //...  
          
                return-void  
        .end method  
          
        .method static synthetic access$100(Lcom/disney/WMW/WMWActivity;)V  
                .locals 0  
                .parameter "x0"  
          
                .prologue  
                .line 37  
                invoke-direct {p0}, Lcom/disney/WMW/WMWActivity;->initIap()V  
          
                return-void  
        .end method  
          
        .method static synthetic access$200(Lcom/disney/WMW/WMWActivity;)Lcom/disney/common/WMWView;  
                .locals 1  
                .parameter "x0"  
          
                .prologue  
                .line 37  
                iget-object v0, p0, Lcom/disney/WMW/WMWActivity;->_view:Lcom/disney/common/WMWView;  
          
                return-object v0  
        .end method  
          
        //...  
          
        #virtual methods  
        .method public captureScreen()V  
                .locals 4  
          
                .prologue  
                //...  
          
                goto :goto_0  
        .end method  
          
        .method public didScreenCaptured()V  
                .locals 6  
          
                .prologue  
                //...  
          
                goto :goto_0  
        .end method  

        看得一头雾水的话那是正常的。现在我将逐一解析,理解这些符号的含义令你在后面注入代码的时候事半功倍。
       
1、smali中的继承、接口、包信息
—————————————————————————————————————————

        首先看看开头的几行:
  1] .class public Lcom/disney/WMW/WMWActivity;
  2] .super Lcom/disney/common/BaseActivity;
  3] .source "WMWActivity.java"
  4]
  5] # interfaces
  6] .implements Lcom/burstly/lib/ui/IBurstlyAdListener;
  7]
  8] # annotations
  9] .annotation system Ldalvik/annotation/MemberClasses;
10]     value = {
11]        Lcom/disney/WMW/WMWActivity$MessageHandler;,
12]        Lcom/disney/WMW/WMWActivity$FinishActivityArgs;
13]    }
14] .end annotation

        1-3行定义的是基本信息:这是一个由WMWActivity.java编译得到的smali文件(第3行),它是com.disney.WMW这个package下的一个类(第1行),继承自com.disney.common.BaseActivity(第2行)。
    5-6行定义的是接口信息:这个WMWActivity实现了一个com.burstly.lib.ui这个package下(一个广告SDK)的IBurstyAdListener接口。
    8-14行定义的则是内部类:它有两个成员内部类——MessageHandler和FinishActivityArgs,内部类将在后面小节中会有提及。

    分析完smali文件开头的这些信息,我们已经能在大脑中构造出一个大概这样的Java文件:
       
                class WMWActivity extends BaseActivity implements IBurstlyAdListener{  
                        //...  
                        class MessageHandler {
                                //...  
                        }  
                        class FinishActivityArgs{
                                //...  
                        }  
                }

        没错,这就是本来WMWActivity.java的大概框架了,成员变量和函数信息?别急,下面正要分析。
        
    在继续分析之前,有些东西需要先说明一下。
        前面说过,Dalvik VM与JVM的最大的区别之一就是Dalvik VM是基于寄存器的。
        基于寄存器是什么意思呢?
        也就是说,在smali里的所有操作都必须经过寄存器来进行:
        本地寄存器用v开头数字结尾的符号来表示,如v0、v1、v2、...
        参数寄存器则使用p开头数字结尾的符号来表示,如p0、p1、p2、...
        特别注意的是,p0不一定是函数中的第一个参数,
        在非static函数中,
        p0代指“this”,
        p1表示函数的第一个参数,
        p2代表函数中的第二个参数…
        而在static函数中p0才对应第一个参数(因为Java的static方法中没有this方法)。
        本地寄存器没有限制,理论上是可以任意使用的,下面是例子:
       
        const/4 v0, 0x0  
        iput-boolean v0, p0, Lcom/disney/WMW/WMWActivity;->isRunning:Z
       
        在上面的两句中,使用了v0本地寄存器,并把值0x0存到v0中,
        然后第二句用iput-boolean这个指令把v0中的值存放到com.disney.WMW.WMWActivity.isRunning这个成员变量中。
        即相当于:this.isRunning = false;(
        上面说过,在非static函数中p0代表的是“this”,在这里就是com.disney.WMW.WMWActivity实例)。
        关于这两句话的具体指令和含义暂可不用理会,
        先把Dalvik VM的机制弄明白就可以了,其实语法上和汇编语言非常相似,具体的指令会在后面逐一介绍。
       
2、smali中的成员变量
—————————————————————————————————————————

        下面继续介绍有关成员变量的内容:

                1 ] # static fields
                2 ] .field private static final PREFS_INSTALLATION_ID:Ljava/lang/String; = "installationId"
                3 ] //...
                4 ]
                5 ]
                6 ] # instance fields
                7 ] .field private _activityPackageName:Ljava/lang/String;
                8 ] //...

        上面定义的static fields和instance fields均为成员变量,
        格式是:.field public/private [static] [final] varName:<类型>。
        然而static fields和instance fields还是有区别的,当然区别很明显,那就是static fields是static的,而instance则不是。
        根据这个区别来获取这些不同的成员变量时也有不同的指令。
        一般来说,获取的指令有:iget、sget、iget-boolean、sget-boolean、iget-object、sget-object等,
        操作的指令有:iput、sput、iput-boolean、sput-boolean、iput-object、sput-object等。
        没有“-object”后缀的表示操作的成员变量对象是基本数据类型,带“-object”表示操作的成员变量是对象类型,特别地,boolean类型则使用带“-boolean”的指令操作。
       
        (1)、获取static fields的指令类似是:
       
                        sget-object v0, Lcom/disney/WMW/WMWActivity;->PREFS_INSTALLATION_ID:Ljava/lang/String;
       
                sget-object就是用来获取变量值并保存到紧接着的参数的寄存器中,
                在这里,把上面出现的PREFS_INSTALLATION_ID这个String成员变量获取并放到v0这个寄存器中,
                注意:前面需要该变量所属的类的类型,后面需要加一个冒号和该成员变量的类型,中间是“->”表示所属关系。
       
        (2)、获取instance fields的指令与static fields的基本一样,只是由于不是static变量,不能仅仅指出该变量所在类的类型,还需要该变量所在类的实例。看例子:
                       
                        iget-object v0, p0, Lcom/disney/WMW/WMWActivity;->_view:Lcom/disney/common/WMWView;
       
                可以看到iget-object指令比sget-object多了一个参数,就是该变量所在类的实例,在这里就是p0即“this”。
       
   (3)、获取array的还有aget和aget-object,指令使用和上述类似,不细述。

   (4)、put指令的使用和get指令是统一的,直接看例子不解释:
   
                        const/4 v3, 0x0  
                        sput-object v3, Lcom/disney/WMW/WMWActivity;->globalIapHandler:Lcom/disney/config/GlobalPurchaseHandler;  
       
                相当于:this.globalIapHandler = null;(null = 0x0)
       
                        .local v0, wait:Landroid/os/Message;  
                        const/4 v1, 0x2  
                        iput v1, v0, Landroid/os/Message;->what:I  
      
                相当于:wait.what = 0x2;(wait是Message的实例)
       
3、smali中的函数调用
—————————————————————————————————————————
        smali中的函数和成员变量一样也分为两种类型,
        但是不同成员变量中的static和instance之分,而是direct和virtual之分。
        那么direct method和virtual method有什么区别呢?
        直白地讲,direct method就是private函数,其余的public和protected函数都属于virtual method。
        所以在调用函数时,有invoke-direct,invoke-virtual,另外还有invoke-static、invoke-super以及invoke-interface等几种不同的指令。
        当然其实还有invoke-XXX/range 指令的,这是参数多于4个的时候调用的指令,比较少见,了解下即可。

   (1)、invoke-static:顾名思义就是调用static函数的,因为是static函数,所以比起其他调用少一个参数,例如:
   
                        invoke-static {}, Lcom/disney/WMW/UnlockHelper;->unlockCrankypack()Z
       
                这里注意到invoke-static后面有一对大括号“{}”,其实是调用该方法的实例+参数列表,
                由于这个方法既不需参数也是static的,所以{}内为空,再看一个例子:
       
                        const-string v0, "fmodex"  
                        invoke-static {v0}, Ljava/lang/System;->loadLibrary(Ljava/lang/String;)V<span style="font-family: Verdana, sans-serif; "> </span>
       
                这个是调用static void System.loadLibrary(String)来加载NDK编译的so库用的方法,同样也是这里v0就是参数"fmodex"了。
      
   (2)、invoke-super:调用父类方法用的指令,在onCreate、onDestroy等方法都能看到,略。

   (3)、invoke-direct:调用private函数的,例如:
   
                        invoke-direct {p0}, Lcom/disney/WMW/WMWActivity;->getGlobalIapHandler()Lcom/disney/config/GlobalPurchaseHandler;
       
       
                这里GlobalPurchaseHandler getGlobalIapHandler()就是定义在WMWActivity中的一个private函数,
                如果修改smali时错用invoke-virtual或invoke-static将在回编译后程序运行时引发一个常见的VerifyError

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这个能搞个APP的代码来分析分析段代码的意思就更好了。
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发表于 2021-10-2 16:04:37 来自手机  | 显示全部楼层  来自 广西
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发表于 2021-10-2 16:05:40 来自手机  | 显示全部楼层  来自 福建
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发表于 2021-10-2 16:07:02 来自手机  | 显示全部楼层  来自 山东
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发表于 2021-10-2 16:23:16 来自手机  | 显示全部楼层  来自 安徽
学习学习,有实战教学更好
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发表于 2021-10-2 16:25:59 | 显示全部楼层  来自 湖北
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