電子科技大學(xué)軟件開發(fā)環(huán)境實驗報告

電子科技大學(xué)實驗報告軟件開發(fā)環(huán)境試驗-----Huffman編碼實驗2.1分割函數(shù)的三項原則分割函數(shù)的三項原則包括：與其寫注釋，不如寫函數(shù)；重復(fù)就是罪惡；函數(shù)不要超過502.2Huffman編碼的基本原理本實驗要求使用Huffman編碼算法，實現(xiàn)對文件的壓縮和解壓。因此，我們首先介紹ssfilename，需要在實驗報告中給出函數(shù)調(diào)用關(guān)系圖、流程處理關(guān)系圖以實驗報告的評分標(biāo)準(zhǔn)，包括以下幾個方面：實驗報告是否規(guī)范實驗報告內(nèi)容是否詳實實驗報告中的代碼注釋是否達(dá)到要求程序是否正確無誤程序是否嚴(yán)格按照分函數(shù)的原則編寫C++版本的程序類關(guān)系的耦合度如何程序?qū)崿F(xiàn)是否考慮了大文件情況六、實驗器材(設(shè)備、元器件)：///統(tǒng)計詞頻時用于查找是否已經(jīng)記錄過,記錄過的話返回下標(biāo)，沒有則返回0//獲取文件詞頻，記錄在NodehuffmanNode[260]的節(jié)點數(shù)組當(dāng)中voidcalWeight(char*file)/*得到待壓縮文件的總字節(jié)數(shù)，權(quán)值為幾就代表著有多少個字節(jié)*/n點TreeHuffmanhuffman節(jié)點的*將編碼表寫入默認(rèn)文件當(dāng)中,并在結(jié)尾存入葉子節(jié)點數(shù)(count)與壓縮后文件的總bit數(shù)111100027count//由于詞頻表是按照字符串方式存儲的葉子節(jié)點信息,讀取出來的字符串需要轉(zhuǎn)換成int值再使用/*從編碼表文件讀取相應(yīng)信息以用來解壓文件，讀取信息包括編碼和葉子信息*//*壓縮文件*/ilecharfilecharfile/*用于在解壓的時候?qū)⒆x取到的ASCII碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)*/intswapintdata)/*進(jìn)行文件的解壓*/echarfilecharfile/主函數(shù)輸入-c命令isInNode()calWeightargv[2])teHufmanTreegetHuffmanCode()getSumBytes()getSumBits()compress_file()將編碼信息寫入編碼表文件，以備解壓使用argvargv輸入-u命令從詞頻表當(dāng)中讀取編碼信息freFromFile()wapuncompress_file()壓縮后產(chǎn)生的文件，確實是亂碼Controll類classControll//:publicHuffmanTree{cvoidcompress_file(constchar*,constchar*,constchar*);voiduncompress_file(constchar*,constchar*,constchar*);voidfreFromFile(constchar*,char**,char*,int*);intpowmy(int,int);HuffmanNode類classHuffmanNode{ccharinfo;doubleweight;//結(jié)點信息//結(jié)點權(quán)值intparent,lchild,rchild;//父親結(jié)點，左右孩子結(jié)點HuffmanNode(){parent=lchild=rchild=-1;}HuffmanNode(constchar&data,constdouble&wt,constint&pa=-1,constint&lch=-1,constint&rch=-1){dataweight=wt;rentpalchild=lch;ldrch}};//classHuffmanNodeendCode類/*現(xiàn)在我把它調(diào)出來為的就是在controlll類當(dāng)中使用這個類*/classCode{cCode():length(10){ptr=newchar[length];}~Code(){delete[]ptr;}char*ptr;constintlength;HuffmanTree類classHuffmanTree{cHuffmanTree(constint&s=100){maxSize=(s>100s:100);arrayTree=newHuffmanNode[maxSize];currentSize=0;codeArray=0;}~HuffmanTree(){rayTreeif(codeArray!=0)delete[]codeArray;}voidrun(constchar*,constchar*);intgetSumBytes();//定義待壓縮文件的總bytes數(shù)intcurrentSize;//當(dāng)前數(shù)組大小HuffmanNode*arrayTree;//哈夫曼結(jié)點數(shù)組ecodeArraycurrentSizeintsum_bits;//定義壓縮后文件的總bit數(shù)intmaxSize;//數(shù)組最大值//intsum_bytes;voidinsert(constchar&,constdouble&);//插入結(jié)點voidcreateHuffmanTree();//創(chuàng)建哈夫曼樹voidcreateHuffmanCode();//創(chuàng)建哈夫曼編碼voidwriteCodeToFile(constchar*);//將Huffman編碼寫入到詞頻表文件當(dāng)中intfindPosition(constchar&)const;//返回字符在arrayTree[]中的位置intisEqual(constchar*s)const;//判斷s是否存在于編碼系統(tǒng)中，若存在則返回s在編碼系統(tǒng)中的位置，否則返回-1voidreverse(chararr[]);};//classHuffmanTreeend類關(guān)系圖Code類HuffmanTree類HuffmanNode類Control類電子科技大學(xué)實驗報告學(xué)號：五、實驗器材(設(shè)備、元器件)：2.2if語句的反匯編{{}}反匯編代碼00DD138Emovdwordptr[ebp-8],300DD1395cmpdwordptr[ebp-8],300DD1399jle{00DD139Bmov}00DD13A2xor00DD138Emovdwordptr[ebp-8],3我們在程序當(dāng)中定義了一個局部變量inti=3。{DD1370以上是該程序入口處的反匯編代碼，看得出來程序首先將ebp壓棧，然后將現(xiàn)在的棧頂指針esp賦值ebpebpn就可以表示ebp后面n字節(jié)的地址了)，然后我個字節(jié)，所以就在[ebp-8]加上dwordptr用來指明數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)00DD1395cmpdwordptr[ebp-8],3同上dwordptr[ebp-8]是指明數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，獲取i數(shù)據(jù)值，cmp是將i值與3進(jìn)行比較，其實就是執(zhí)行i-3，然后在標(biāo)志寄存器(PSW----ProgramStatusWord)的各位反應(yīng)比較的結(jié)果。00DD1399jle00DD13A2jle(jle，jumpiflightorequal)的含義是第一個操作數(shù)小于或等于第二個操作數(shù)時跳轉(zhuǎn)(當(dāng)然此時就是通過標(biāo)志寄存器(PSW----ProgramStatusWord)中的數(shù)值來判斷)。然后我們觀察跳轉(zhuǎn)地址00DD13A2其實就是00DD13A2xoreax,eax最后一句return0的代碼。00DD139Bmovdwordptr[ebp-8],4這是if條件語句里面的代碼，將i值賦值為4，同理，dwordptr[ebp-8]是通過ebp-8找尋到i的地址單元，然后dwordptr說明字節(jié)數(shù)，mov指令將4賦給這個地址(就是i的存放地址)；00DD13A2xor程序返回0eax清零代碼清單3{{}}0122138Emovdwordptr[ebp-8],301221395cmpdwordptr[ebp-8],301221399jge012213A2{0122139Bmov}012213A2xor0122138Emovdwordptr[ebp-8],3該地址數(shù)據(jù)由4字節(jié)構(gòu)成，然后通過mov指令將3賦值給i。01221395cmpdwordptr[ebp-8],3dwordptr[ebp-8]是指明數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，獲取i數(shù)據(jù)值(ebp-8是i變量的地址，[ebp-8]是i變量)，cmp是將i值與3進(jìn)行比較，其實就是執(zhí)行i-3，然后在標(biāo)志寄存器(PSW----ProgramStatusWord)的各位反應(yīng)比較的01221399jge012213A2通過與代碼清單2的比較我們可以得出，jge(jge，jumpifgreaterorequal)是當(dāng)?shù)谝粋€操作數(shù)大于或者等于第二個操作數(shù)的時候進(jìn)行跳轉(zhuǎn)。且跳轉(zhuǎn)地址就是return0代碼的地址。0122139Bmovdwordptr[ebp-8],4這是if條件語句里面的代碼，將i值賦值為4，同理，dwordptr[ebp-8]是通過ebp-8找尋到i的地址單元，然后dwordptr說明字節(jié)數(shù)，mov指令將4賦給這個地址(就是i的存放地址)；012213A2xoreax,eax程序返回0eax清零清單4{{}}碼清單4的反匯編代碼及解釋002B138Emov002B1395cmp002B1399jne{002B139Bmov}002B13A2xor}ppp002B138Emovdwordptr[ebp-8],3該地址數(shù)據(jù)由4字節(jié)構(gòu)成，然后通過mov指令將3賦值給i。002B1395cmpdwordptr[ebp-8],3dwordptr[ebp-8]是指明數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，獲取i數(shù)據(jù)值(ebp-8是i變量的地址，[ebp-8]是i變量)，cmp是將i值與3進(jìn)行比較，其實就是執(zhí)行i-3，然后在標(biāo)志寄存器(PSWProgramStatusWord)的各位反應(yīng)比較的002B1399jne002B13A2通過與代碼清單2的比較我們可以得出，jne(jne，jumpifnotequal)是當(dāng)?shù)谝粋€操作數(shù)不等于第二個操作數(shù)的時候進(jìn)行跳轉(zhuǎn)。且跳轉(zhuǎn)地址就是return0代碼的地址。002B139Bmovdwordptr[ebp-8],4這是if條件語句里面的代碼，將i值賦值為4，同理，dwordptr[ebp-8]是通過ebp-8找尋到i的地址單元，然后dwordptr說明字節(jié)數(shù)，mov指令將4賦給這個地址(就是i的存放地址)；002B13A2xor程序返回0eax清零另外，還可以自行實驗<=、>=時的情況。在實驗報告中，給出這些情況的反匯編代碼及編代碼規(guī)則。00CF138Emovif(i==3)00CF1395cmp00CF1399jl{00CF139Bmov}pp00CF13A2xoreax,eax***00CF1399jl00CF13A2通過與代碼清單2的比較我們可以得出，jl(jne，jumpifless)是當(dāng)?shù)谝粋€操作數(shù)小于第二個操作數(shù)的時候進(jìn)行跳轉(zhuǎn)。且跳轉(zhuǎn)地址就是return0代碼的地址。下面是<=代碼的反匯編代碼:008C138Emovdwordptr[ebp-8],3if(i==3)ifi)008C1395cmp008C1399jg{008C139Bmov}008C13A2xor008C1399jg008C13A2通過與代碼清單2的比較我們可以得出，jg(jne，jumpifgreater)是當(dāng)?shù)谝粋€操作數(shù)大于第二個操作數(shù)的時候進(jìn)行跳轉(zhuǎn)。且跳轉(zhuǎn)地址就是return0代碼的地址。條件判斷語句的反匯編代碼規(guī)則:cmp件判斷比較Jxx用于在不符合判斷的情況下跳轉(zhuǎn)到后面的代碼處jg(jne，jumpifgreater)jl(jne，jumpifless)jne(jne，jumpifnotequal)jge(jge，jumpifgreaterorequal)jle(jle，jumpiflightorequal)ifelse的反匯編{{}{}}00F9138Emovdwordptr[ebp-8],300F91395cmp00F91399jge{00F9139Bmov}00F913A2jmp{00F913A4mov}00F913ABxor}由于一些相類似的反匯編指令已經(jīng)在前面做了詳盡的解釋，下面重點對ifelse代碼的反匯編進(jìn)行解釋：00F91395cmpdwordptr[ebp-8],300F91399jge00F913A4如果第一個操作數(shù)大于或者等于第二個操作數(shù)就跳轉(zhuǎn)到00F913A4這個位置去執(zhí)行指令代碼，這個位置{00F913A4movdwordptr[ebp-8],5}是else里面的內(nèi)容，執(zhí)行完畢之后就00F913ABxoreax,eax如果沒有進(jìn)行跳轉(zhuǎn)的話(第一個操作數(shù)大于第二個操作數(shù)){00F9139Bmovdwordptr[ebp-8],4}00F913A2jmp00F913AB執(zhí)行到else下面的代碼之后就跳轉(zhuǎn)到了00F913ABxoreax,eax00F913AB這個位置，而這個地址的指令代碼是。if-else構(gòu)成的多分支流程的反匯編代碼的規(guī)律：cmp操作數(shù)1操作數(shù)2jxxelse里面的反匯編代碼地址；若不符合條件則跳轉(zhuǎn){If條件語句里的反匯編代碼}ejmp下面一個大括號后的反匯編代碼地址{else條件語句里面的反匯編代碼}{{}fi{}{}{}fi{}{}}inti=3;00E9138Emovifi>30)00E91395cmp00E91399jledwordptr[ebp-8],3//定義變量i=3dwordptr[ebp-8],1Eh//對i和30這個兩個操作數(shù)進(jìn)行比較00E913A4//如果操作數(shù)1小于等于操作數(shù)2，跳轉(zhuǎn)，//且地址為大括號后面指令代碼地址{i00E9139Bmov00E913A2jmp}elseif(i>=20)00E913A4cmp00E913A8jldwordptr[dwordptr[ebp-8],400E913E7//執(zhí)行完畢后直接跳到返回語句處dwordptr[ebp-8],14h//與20再判斷00E913B3//若前一個條件判斷為假，則跳至此處//如果不符合此處的if條件語句則跳轉(zhuǎn)//到下一個if條件處{i=5;00E913AAmov00E913B1jmp}dwordptr[ebp-8],500E913E7//若符合前一個if條件，執(zhí)行賦值語句//執(zhí)行完畢后直接跳到返回語句處elseif(i<=5)00E913B3cmp00E913B7jg{i=6;00E913B9mov00E913C0jmp}elseif(i<10)00E913C2cmp00E913C6jge{i00E913C8mov00E913CFjmp}elseif(i==12)mpjne00Empjne00E913D5{00E913D7movdwordptr[ebp-8],5//若前一個條件判斷為假，則跳至此處//與5再比較判斷00E913C2//00E913C2//下一個if條件處以下類似，不做//重復(fù)解釋dwordptr[ebp-8],600E913E7dwordptr[ebp-8],0Ah00E913D1dwordptr[ebp-8],700E913E7//此時到達(dá)了最后一個if條件判//斷處,按照上面if-else的匯編//解釋執(zhí)行dwordptr[ebp-8],0Ch00E913E0dwordptr[ebp-8],8}lse00E913DEjmp{00E913E0mov}turn00E913E7xor}00E913E7dwordptr[ebp-8],9xif()jxx地址(如果不符合if條件就跳轉(zhuǎn)到下一個if條件處再進(jìn)行比較){................................jmp整個多分支流程語句后的指令地址}elseif()jxx地址(如果不符合if條件就跳轉(zhuǎn)到下一個if條件處再進(jìn)行比較){................................jmp整個多分支流程語句后的指令地址}elseif()jxx地址(如果不符合if條件就跳轉(zhuǎn)到下一個if條件處再進(jìn)行比較){................................jmp整個多分支流程語句后的指令地址}elseif()jxx地址(如果不符合if條件就跳轉(zhuǎn)到else條件處再進(jìn)行比較){.}jmp整個多分支流程語句后的指令地址{..................................}2.4循環(huán)的反匯編析，給出for循環(huán)反匯編代碼的for(inti=0;i<10;i++){jxxxxx如果仍舊滿足條件，向下執(zhí)行；否則跳轉(zhuǎn)到C處向下執(zhí)行}{ilei{j++;}}0025138Emov00251395movi{j++;002513A2mov002513A5add002513A8mov}ovjmp002513B6xorpphebphheax在代碼清單10當(dāng)中,在地址0025138E處movdwordptr[ebp-8],0將[ebp-8]設(shè)置為0，即將i設(shè)置為0；同理在地址00251395處movdwordptr[ebp-14h],0將[ebp-14]設(shè)置為0，即將j設(shè)置為0；在地址0025139C處cmpdwordptr[ebp-8],0Ah，將i的值與10做比較，在地址002513A0處jge002513B6如果i小于10，則繼續(xù)向下執(zhí)行，若i>=10則跳轉(zhuǎn)到002513B6處執(zhí)行(即返回語句)，若繼續(xù)向下執(zhí)002513AE002513B1對i進(jìn)行加一操作；在002513B4jmp0025139C跳轉(zhuǎn)回cmp的指令處繼續(xù)執(zhí)行。通過代碼清單10的反匯編結(jié)果，while語句的反匯編代碼規(guī)律A:cmp操作數(shù)1操作數(shù)2while循環(huán)結(jié)束條件做比較jxxB{}jmpA跳轉(zhuǎn)到A處繼續(xù)執(zhí)行B：....................................{{j++;}lei}0019138Emovdwordptr[ebp-8],000191395movdwordptr[ebp-14h],0{j++;0019139Cmov0019139Fadd001913A2mov001913A5mov001913A8add001913ABmov}001913AEcmp001913B2jl001913B4xor}ebphheaxebphAh在代碼清單11當(dāng)中，在地址0019138E處將[ebp-8]設(shè)置為0，即將j設(shè)置為0，在地址00191395處，將00191395設(shè)置為0，即將iCFAjAA001913AB三個地址處執(zhí)行i增1的操作。在地址001913AE處執(zhí)行循環(huán)條件比較指令cmpdwordptr[ebp-14h],0Ah在接下來的001913B2jl0019139C這條指令當(dāng)中，如果操作數(shù)1即i小于操作數(shù)2即10，就跳轉(zhuǎn)到0019139C。{循環(huán)體指令代碼A:........................................................................................................................................................................}while();cmp操作數(shù)1操作數(shù)2do------while循環(huán)條件判斷語句jxxA如果符合條件的話，就跳轉(zhuǎn)到A處的循環(huán)體部分開始執(zhí)行，否則繼續(xù)向下執(zhí)行電子科技大學(xué)實驗報告學(xué)號：了防止棧上局部數(shù)組溢出，又采取了特殊的保護(hù)措施。本實驗就需要通過觀本實驗總體目的是，通過使用VisualStudio2008查看函數(shù)調(diào)用時參數(shù)、局部變量等在六、實驗器材(設(shè)備、元器件)：oidf{}{}f{}返回地址前幀ebp的值....原ebx的值原edi的值在008D13A0地址處將ebp的值壓入堆棧，并在008D13A1地址處將現(xiàn)在棧頂esp的值賦給ebp，然后再008D13A3處將esp的值減去0C0h，此時棧又向下面生長了0C0h個單位。然后在008D13A9008D13AA008D13AB三個地址處依次將處，將ebp-0C0h這個地址值賦給edi。008D13B2movecx,30hCChstoseaxedi后在這里將edi的值include"stdafx.h"oidf{}{}f{002513A0push002513A1mov002513A3sub002513A9push002513AApush002513ABpush002513AClea002513B2mov002513B7mov002513BCrepstosinti=0;002513BEmov}002513C5pop002513C6pop002513C7pop002513CApop002513CBret根據(jù)代碼清單4，以及內(nèi)存映像(調(diào)式->窗口->內(nèi)存)可畫出棧幀的布局，即圖3。返回地址i....3只有一個整型局部變量時的布局代碼清單4的實現(xiàn)步驟總體類似于代碼清單2，也是首先將ebp壓棧，然后將esp保存進(jìn)ebp，有所變化的就是這次是將esp的值減去0CCh，比上一次無局部變在實驗報告中，需要分別給出只有一個char類型局部變量、只有一個short類型局部變量，double代碼清單5、代碼清單6、代碼清單7中f函chari=0；的反匯編代碼清單5：f{00AE13BEmov}ebp-4bpebp-0x0Chi是shorti=0；的反匯編代碼清單6：df{012313BExor012313C0mov}ebp-8ebp-0x0Chhaxidoublei=0；的反匯編代碼清單7：f{pstos}C013C13C9ret地址ebp-4ebp-0x0Chioidf{i}{}得到代碼清單9：f{stos00D813BEmov00D813C2mov}h根據(jù)代碼清單9，以及內(nèi)存映像(調(diào)式->窗口->內(nèi)存)可畫出棧幀的布局，即圖4。從圖4可以看出，當(dāng)增加一個局部變量時，這個局部變量的上方和下方都會填充若干個首先將ebp壓棧，然后將現(xiàn)在esp(棧頂指針)的值賦給ebp(保存原始現(xiàn)場)，然后ebph，bpoidf{iortj}{}f{stos00F613BEmovj00F613C2xor00F613C4mov}00F613CErethaxi字節(jié))j(2個字節(jié))oidf{ij}{}f{pstos000213BEmov000213C2mov}返回地址0xcccccccci0xcccccccc0xccccccccj0xcccccccccccccccxcoidf{ihortk}{}f{pstos00A313BEmov00A313C2mov00A313C9xor00A313CBmov}esp值減去intj為0intj為0ax/恢復(fù)現(xiàn)場i字節(jié))j(4個字節(jié))0xcccccccc(共計有0xc0(1)將ebp壓棧保存。pushebp；(2)將esp的值賦給ebp寄存器。movebpesp；(3)根據(jù)局部變量的個數(shù)類型分配棧大小棧大小=0xc0+變量個數(shù)*0x0c(4)將ebx，esi，edi的值壓棧(5)將ebp-棧大小的值賦值給edileaedi[ebp-棧大小](6)將eax賦值為0xcccccccc然后調(diào)用stos指令初始化棧(7)charintshort三種類型局部變量的棧分配方式不同__security_cookie進(jìn)行了比較。正常情況下，這兩者應(yīng)該是相等的。若有越界寫的行為，可能ycookiejnenotequal在實驗報告中，為代碼清單13添加代碼，造成越界寫的效果，使得清單15中的ecx和果i....include"stdafx.h"oidf{i}{}通過棧幀的布圖可以看出，我們通過a[36]就可以訪問到我們的__security_cookie，通過更改e下面是反匯編調(diào)試后的代碼，逐步調(diào)試，按F11鍵進(jìn)入__security_check_cookie函數(shù)，我們查看執(zhí)行我們看到確實是執(zhí)行了failure后面的程序，然后繼續(xù)運(yùn)行直至報錯。include"stdafx.h"oidf{}{}f{pstos01211A5Emov}chara[1](一字節(jié))include"stdafx.h"oidf{}{}f{pstos004113BEmov}h0xcccccccc(共計有0x0D