无需源码重编译，如何替换二进制可执行文件中的指定字符串？

问题背景 #

我有一个编译完成的可执行二进制文件mybin，通过grep检测到其中包含字符串Cats：

grep "Cats" mybin
Binary file mybin matches

使用grep -a参数可查看具体匹配内容：

grep -a "Cats" mybin
<lots of text> (QString)Cats <lots of text>

注：该字符串并非二进制文件中的明文纯文本，无法通过普通文本编辑器直接查看。

我希望将文件中的Cats替换为Bear，同时保证可执行文件仍能正常运行。请问无需修改源码重新编译的情况下，该操作是否可行？若可行：

1. 具体操作步骤是什么？
2. 有哪些需要注意的陷阱？例如替换字符串是否必须与原字符串长度一致（如Cats→Bear可行，Cats→Dragons不可行）。

可行性结论 #

这种操作完全可行，但必须严格遵循二进制文件的操作规则，才能确保程序正常运行。

1. 具体操作步骤 #

• 先备份原文件，防止操作失误导致文件损坏：

  cp mybin mybin.bak
  

• 使用xxd+sed的组合进行二进制替换（这是最安全且易操作的方式）：
  1. 将二进制文件转换为十六进制文本格式：

     xxd mybin > mybin.hex
     

  2. 替换目标字符串对应的十六进制值：
     Cats的ASCII十六进制是43617473，Bear的ASCII十六进制是42656172，执行替换：

     sed -i 's/43617473/42656172/g' mybin.hex
     

  3. 将修改后的十六进制文本转回二进制文件：

     xxd -r mybin.hex mybin.modified
     

• 验证修改结果：
  用grep确认替换成功：

  grep -a "Bear" mybin.modified
  

  运行mybin.modified检查程序是否能正常执行。

2. 关键陷阱与注意事项 #

• 替换前后字符串长度必须完全一致：二进制文件的所有数据都依赖固定的内存偏移量，字符串长度变化会直接打乱后续指令、数据指针的寻址，几乎必然导致程序崩溃。比如Cats（4字符）换Dragons（7字符）绝对不可行，同长度替换是安全的基础前提。
• 确认目标字符串仅作为目标文本存在：如果Cats的十六进制序列恰好出现在机器指令、其他数据结构中，盲目替换会破坏这些关键内容。比如某条指令的字节刚好是43617473，替换后指令失效，程序会直接崩溃。
• 注意字符串的编码类型：如果原字符串是宽字符（如UTF-16），每个字符占2字节，替换时要匹配宽字符的十六进制序列，且保证长度一致。例如Cats作为UTF-16的十六进制是0043006100740073，替换的Bear需对应0042006500610072。
• 禁止使用普通文本编辑器修改：普通文本编辑器会自动处理换行符、添加隐藏字符或损坏二进制结构，必须使用专门的二进制编辑工具或上述xxd+sed的方法。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mark