如何从运行中的程序读取并修改变量？C语言跨程序操作问询

核心结论 #

完全可以实现读取和修改操作，这两类能力都由操作系统提供的进程内存访问接口支持，只要你拥有目标进程的对应操作权限即可完成需求。

操作前提 #

• 先获取目标程序的进程ID（PID），Linux下可通过ps命令获取，Windows下可通过任务管理器获取
• 提前定位到目标变量a在目标进程虚拟地址空间中的准确地址，可通过gdb、x64dbg等调试工具预先获取

各平台实现方案 #

Linux平台 #

Linux下可通过ptrace系统调用完成进程附加、内存读写操作，示例代码如下：

#include <sys/ptrace.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
    if (argc != 3) {
        printf("用法: %s <目标PID> <变量a的16进制地址>\n", argv[0]);
        return 1;
    }
    pid_t pid = atoi(argv[1]);
    uint64_t addr = strtoul(argv[2], NULL, 16);

    // 附加到目标进程，附加后目标进程会暂停运行
    if (ptrace(PTRACE_ATTACH, pid, NULL, NULL) == -1) {
        perror("attach失败");
        return 1;
    }
    waitpid(pid, NULL, 0);

    // 读取变量a的值
    long a_val = ptrace(PTRACE_PEEKDATA, pid, addr, NULL);
    printf("读取到的a当前值: %ld\n", a_val);

    // 修改a的值为100
    if (ptrace(PTRACE_POKEDATA, pid, addr, 100) == -1) {
        perror("修改失败");
        ptrace(PTRACE_DETACH, pid, NULL, NULL);
        return 1;
    }
    printf("已将a的值修改为100\n");

    // 分离进程，恢复目标程序运行
    ptrace(PTRACE_DETACH, pid, NULL, NULL);
    return 0;
}

使用方式：用gcc编译后，以root权限运行，传入目标PID和变量地址即可完成操作。

Windows平台 #

Windows下可通过系统API OpenProcess、ReadProcessMemory、WriteProcessMemory完成操作，示例代码如下：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    DWORD pid = 1234; // 替换为目标程序的实际PID
    LPVOID addr = (LPVOID)0x12345678; // 替换为变量a的实际地址
    int a_val;
    SIZE_T read_bytes, write_bytes;

    // 打开目标进程，获取读写权限
    HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_VM_READ | PROCESS_VM_WRITE | PROCESS_VM_OPERATION, FALSE, pid);
    if (hProcess == NULL) {
        printf("打开进程失败，错误码: %d\n", GetLastError());
        return 1;
    }

    // 读取变量a的值
    if (ReadProcessMemory(hProcess, addr, &a_val, sizeof(a_val), &read_bytes) && read_bytes == sizeof(a_val)) {
        printf("读取到的a当前值: %d\n", a_val);
    } else {
        printf("读取内存失败\n");
        CloseHandle(hProcess);
        return 1;
    }

    // 修改a的值为100
    int new_val = 100;
    if (WriteProcessMemory(hProcess, addr, &new_val, sizeof(new_val), &write_bytes) && write_bytes == sizeof(new_val)) {
        printf("已将a的值修改为100\n");
    } else {
        printf("写入内存失败\n");
        CloseHandle(hProcess);
        return 1;
    }

    CloseHandle(hProcess);
    return 0;
}

使用方式：编译后以管理员权限运行即可。

注意事项 #

• 如果目标程序开启了地址空间布局随机化（ASLR），每次运行时变量的虚拟地址都会变化，不可硬编码地址，需要动态定位变量地址
• 跨用户操作进程需要更高的系统权限，普通权限默认只能操作同用户启动的进程
• 栈变量的地址只有在对应栈帧未销毁时有效，本示例中a是main函数内的栈变量，程序运行全程栈帧不会销毁，地址固定可安全操作
• 这类内存修改操作目标程序本身无感知，除非程序本身做了内存完整性校验

内容的提问来源于stack exchange，提问作者yulaf lif