主程序

• // use ansi c，
  // HEC = Human Engineered Computer Company
  //做这个程序的目的是实现java.exe的功能
  //也就是对ClassFile文件(字节码文件进行处理)
  //首先需要
  #include "stdio.h"
  #include "iostream.h"
  #include "stdlib.h"
  #include "jni_md.h"
  #include "jni.h"
  #include "vm.h"
  #include "string.h"
  #include "SemanticCheck.h"
  #include "ByteCodeCheck.h"
  #include "SingleReferenceCheck.h"
  #include "Method_info.h"
• 
  void main(int argc, char *argv[]){
• 
  // char bufClassFile[1024];
      printf("hello,java virtual machine/n");
•  FILE *fp=fopen("c://Test.class","rb");
   if(fp==NULL) //C中是NULL, java中是null(null,true,false是literal)
   {
    printf("can't open file/n");
    exit(0);
   }
•     int fileSize=-1;
      while(!feof(fp)){
      fgetc(fp);
      ++fileSize;
   }
   rewind(fp);
   printf("The ClassFile is %d Bytes/n",fileSize);
     
   if(fileSize==0){
       printf("Error,ByteCode File has zero size/n");
       exit(0);
   }
     
• 
      Byte buf[2048]={0};
   int k=sizeof(fp);
   printf("k=%d/n",k); //指针占4个字节
   printf("sizeof(buf)=%d/n",sizeof(buf));
• //第一次检验
  //@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
   flagJavaMagic=getJavaMagic(fp); //0xCAFE BABE (4B)
      if(flagJavaMagic==false){
       printf("ClassFile format is wrong!/n");
    exit(0);
   }
   
   
   flagMinorVersion=getMinorVersion(fp); // 00 03 (2B)
      if(flagMinorVersion==false){      
        printf("ClassFile format is wrong!");
     exit(0);
   }
•     flagMajorVersion= getMajorVersion(fp); // 00 2D (2B)
      if(flagMajorVersion==false){
        printf("ClassFile format is wrong!");
        exit(0);
   } 
• 
  //*************************************************************************** 
   //常量池
   printf("Below is about ConstantPool Information/n");
   constantPoolCount=getConstantPoolCount(fp); //constant_pool_count (2B)
      int i=0;
   for( i=0; i<constantPoolCount-1; i++){
         
    printf("/nconstant_pool_index=%d,",i+1);
       constantPoolAnalyze(fp);
   }
     
   printf("/nEnd ConstantPool Information/n");
   
     getAccessFlags(fp);  // access_flags是class/interface的访问权限
     
     getThisClass(fp);    //指乡向constant_pool的有效索引值
    
     getSuperClass(fp);   // 0或者指向constant_pool的有效索引值
• 
  /*1*************************************************************/
     int interfaceCount=getInterfaceCount(fp);
     if(interfaceCount>0){
       // 处理
     }
     else
      printf("/n the file has no interface. /n");
     // printf("/ninterface_count=%d/n",interfaceCount);
  /*1*************************************************************/  
•  
• /*2************************************************************/
    int fields_count=getFieldsCount(fp);
•   if(fields_count>0){
     //????处理
    }
•   else
     // printf("/nfields_count=%d/n",fields_count);
     int methods_count=getMethodsCount(fp);
• /*2**************************************************************/
• 
  /*3***************************************************************/
    if(methods_count>0){
       Method_info mInfo;
    mInfo.getMethodAccessFlags(fp);
       mInfo.getMethodNameIndex(fp);
    mInfo.getDescriptorIndex(fp);
    mInfo.getAttributesCount(fp);
   
    }
    else
        attributes_count=getAttributesCount(fp);
  /*****************************************************************/
    if(attributes_count>0){
   
    }
    else{
   
   
    }
• //@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@  
• 
    // 第二次检验
  //@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
  SemanticCheck sCheck;
•  
•  
• 
   // 第三次检验
  //@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
  ByteCodeCheck bCheck;
•  
•  
• 
  //第四次检验
  //@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
  SingleReferenceCheck rCheck;
• 
  printf("sizeof(short)=%d/n",sizeof(short));
  printf("sizeof(Byte)=%d/n",sizeof(Byte));
•     return;
• } // end main()
•  
•  
• 
  bool getJavaMagic(FILE *fp1){ //0x CA FE BA BE (4B)
      char *temp="CAFEBABE";
   char *str[4];
   int offset=0;
      Byte bufJavaMagic[4];
      fread(bufJavaMagic,sizeof(char),4,fp1);
       for(int i=0; i<4; i++){
       str[i]=ByteToHexidecimal(bufJavaMagic[i]);
   }
    strJavaMagic=str[0];
    for(i=1; i<4;i++)
     strcat(strJavaMagic,str[i]);
•  printf("/n");
   printf("Java Magic=%s/n/n",str[0]);
     
      int k=strcmp(str[0],temp);
   if(k==0)
           return true;
      else
     return false;
  }
• 
  bool getMinorVersion(FILE *fp1){ //0x 00 03
   char *temp="0003";
   char *strMinor[2];
      int offset=4;
   Byte bufMinorVersion[2]={0}; // initialization
      fread(bufMinorVersion,sizeof(char),2,fp1);
   for(int i=0; i<2; i++){
       strMinor[i]=ByteToHexidecimal(bufMinorVersion[i]); 
   }
•  strMinorVersion=strMinor[0];
   strcat(strMinorVersion,strMinor[1]);
   printf("Minor_Version=%s/n/n",strMinor[0]);
   int k=strcmp(strMinor[0],temp);
   if(k==0)
    return true;
   else
    return false;
• }
• bool  getMajorVersion(FILE *fp1){ // 0x 00 2D
   char *temp="002D";
      char *strMajor[2];
   Byte bufMajorVersion[2]={0}; // initialization
   int offset=6;
   fread(bufMajorVersion,sizeof(char),2,fp1);
   for(int i=0; i<2;i++){
      strMajor[i]=ByteToHexidecimal(bufMajorVersion[i]);
   }
      strMajorVersion=strMajor[0];
   strcat(strMajorVersion,strMajor[1]);
   printf("MajorVersion=%s/n/n",strMajor[0]);
   int k=strcmp(strMajor[0],temp);
         return true;
   return false;
  }
• 
  char* ByteToHexidecimal(Byte num){
   char a[2];
   Byte number[2];
   Byte low=num%16;
   number[1]=low;
•  num/=16;
   Byte high=num%16;
      number[0]=high;
•  for(int i=0; i<2; i++){
    switch(number[i]){
          case 0:   a[i]= '0'; break;
       case 1:   a[i]= '1'; break;
       case 2:   a[i]= '2'; break;
          case 3:   a[i]= '3'; break;
          case 4:   a[i]= '4'; break;
          case 5:   a[i]= '5'; break;
          case 6:   a[i]= '6'; break;
          case 7:   a[i]= '7'; break;
          case 8:   a[i]= '8'; break;
       case 9:   a[i]= '9'; break;
          case 10:  a[i]= 'A'; break;
       case 11:  a[i]= 'B'; break;
       case 12:  a[i]= 'C'; break;
          case 13:  a[i]= 'D'; break;
       case 14:  a[i]= 'E'; break;
          case 15:  a[i]= 'F'; break;
    default:
      break;
    }
   }
      char *str=(char*)malloc(2*sizeof(char));
      strcpy(str,a);  //not str=a; as a is a local variable
   *(str+2)='/0';
      return  str;
  }
• int getConstantPoolCount(FILE *fp1){
   // 0x XXXX
      char *strConstantpool[2];
      Byte bufConstantPoolCount[2];
      fread(bufConstantPoolCount,sizeof(char),2,fp1);
  // printf("%d,%d/n",bufConstantPoolCount[0],bufConstantPoolCount[1]);
      for(int i=0;i<2;i++){
          strConstantpool[i]=ByteToHexidecimal(bufConstantPoolCount[i]);
      }
     strConstantPoolCount=strConstantpool[0];
     strcat(strConstantPoolCount,strConstantpool[1]);
   int k=HexidecimalToDecimal(strConstantPoolCount);
    printf("/nconstantPoolCount=%d/n",k);
    return k;
  }
• int  HexidecimalToDecimal(char *str){
     int constantPoolCount=0; // initialization
     char num[4];
     int a[4]; //sizeof(a)=sizeof(int)*4=16
     int k=strlen(str);
     for(int i=0; i<k; i++){
          num[i]=*(str+i);
     }
     for(i=0; i<4; i++){
      switch(num[i]){
          case '0':  a[i]=0;   break;
       case '1':  a[i]=1;   break;
       case '2':  a[i]=2;   break;
       case '3':  a[i]=3;   break;
       case '4':  a[i]=4;   break;
       case '5':  a[i]=5;   break;
             case '6':  a[i]=6;   break;
       case '7':  a[i]=7;   break;
       case '8':  a[i]=8;   break;
       case '9':  a[i]=9;   break;
       case 'A':  a[i]=10;  break;
       case 'B':  a[i]=11;  break;
       case 'C':  a[i]=12;  break;
       case 'D':  a[i]=13;  break;
       case 'E':  a[i]=14;  break;
       case 'F':  a[i]=15;  break;
       default:
         break;
      }
     }
     constantPoolCount=((a[0]*16+a[1])*16+a[2])*16+a[3];
   
     return constantPoolCount;
  }
• 
  void constantPoolAnalyze(FILE *fp1){ //tag占1B
    
   int j=0;
   int length=0;
      Byte bufTag[1]; 
   fread(bufTag,sizeof(char),1,fp1);
      printf("  tag=%d/n",bufTag[0]);
      switch(bufTag[0]){
       case 1:
     char *strConstantUtf8Info;
     char *str1[3];
              Byte constantUtf8Info[2];
     fread(constantUtf8Info,sizeof(char),2,fp1);
     for(j=0; j<2; j++){
         str1[j]=ByteToHexidecimal(constantUtf8Info[j]);
     }
     strConstantUtf8Info=str1[0];
     for(j=1; j<2; j++)
      strcat(strConstantUtf8Info,str1[j]);
         printf("ConstantUtf8Info=%s/n",strConstantUtf8Info);
               length=HexidecimalToDecimal(strConstantUtf8Info);
      char *strx[100];         //bug 1
      char bytesBuf[100];      //bug 2
      fread(bytesBuf,sizeof(char),length,fp1);
      printf("ConstantUtf8Info's Length=%d/n",length);
               for(j=0;j<length;j++)
       strx[j]=ByteToHexidecimal(bytesBuf[j]);
              
      strConstantUtf8Info=strx[0];
      for(j=1; j<length; j++)
       strcat(strConstantUtf8Info,strx[j]);
                printf("ConstantUtf8Info=%s/n",strConstantUtf8Info);
     break;
•      case 3:
              char  *strConstantIntegerInfo;
     char  *str3[4];
              Byte constantIntegerInfo[4];
     fread(constantIntegerInfo,sizeof(char),4,fp1);
     for(j=0; j<4; j++){
         str3[j]=ByteToHexidecimal(constantIntegerInfo[j]);
     }
              strConstantIntegerInfo=str3[0];
     for(j=1; j<4; j++)
      strcat(strConstantIntegerInfo,str3[j]);
     printf("ConstantIntegerInfo=%s/n",strConstantIntegerInfo);
     break;
•   case 4:
     char *strConstantFloatInfo;
              char *str4[4];
              Byte constantFloatInfo[4];
     fread(constantFloatInfo,sizeof(char),4,fp1);
     for(j=0; j<4; j++){
         str4[j]=ByteToHexidecimal(constantFloatInfo[j]);
     }
              strConstantFloatInfo=str4[0];
     for(j=1; j<4; j++)
      strcat(strConstantFloatInfo,str4[j]);
     printf("ConstantFloatInfo=%s/n",strConstantFloatInfo);
     break;
•   case 5:
              Byte constLongInfo[8];
     fread(constantFloatInfo,sizeof(char),8,fp1);
     break;
•   case 6:
              Byte constantDoubleInfo[8];
     fread(constantDoubleInfo,sizeof(char),8,fp1);
     break;
•   case 7:
     char *strConstantClassInfo;
     char *str7[2];
     Byte  constantClassInfo[2];
              fread(constantClassInfo,sizeof(char),2,fp1);
     for(j=0; j<2; j++){
        str7[j]=ByteToHexidecimal(constantClassInfo[j]);
     }
     strConstantClassInfo=str7[0];
              strcat(strConstantClassInfo,str7[1]);
     printf("ConstantClassInfo=%s/n",strConstantClassInfo);
        break;
•   case 8:
     char *strConstantStringInfo;
     char *str8[2];
              Byte constantStringInfo[2];
     fread(constantStringInfo,sizeof(char),2,fp1);
     for(j=0; j<2; j++){
         str8[j]=ByteToHexidecimal(constantStringInfo[j]);
     }
     strConstantStringInfo=str8[0];
     strcat(strConstantStringInfo,str8[1]);
     printf("ConstantStringInfo=%s/n",strConstantStringInfo);
     break;
•   case 9:
     char *strConstantFieldrefInfo;
     char *str9[4];
              Byte constantFieldrefInfo[4];
     fread(constantFieldrefInfo,sizeof(char),4,fp1);
     for(j=0; j<4; j++){
         str9[j]=ByteToHexidecimal(constantFieldrefInfo[j]);
     }
     strConstantFieldrefInfo=str9[0];
     for(j=1; j<4; j++){
         strcat(strConstantFieldrefInfo,str9[j]);
     }
         printf("ConstantFieldrefInfo=%s",strConstantFieldrefInfo); 
     break;
•   case 10:
     char *strConstantMethodrefInfo;
     char *str10[4];
              Byte constantMethodrefInfo[4];
     fread(constantMethodrefInfo,sizeof(char),4,fp1);
     for(j=0; j<4; j++){
        str10[j]=ByteToHexidecimal(constantMethodrefInfo[j]);
     }
     strConstantMethodrefInfo=str10[0];
     for(j=1; j<4; j++)
      strcat(strConstantMethodrefInfo,str10[j]);
     printf("ConstantMethodrefInfo=%s/n",strConstantMethodrefInfo);
     break;
•   case 11:
              Byte constantInterfaceMethodrefInfo[4];
     fread(constantInterfaceMethodrefInfo,sizeof(char),4,fp1);
     break;
•   case 12:
     char *strConstantNameandTypeInfo;
     char *str12[4];
              Byte constantNameandTypeInfo[4];
     fread(constantNameandTypeInfo,sizeof(char),4,fp1);
     for(j=0; j<4; j++){
         str12[j]=ByteToHexidecimal(constantNameandTypeInfo[j]);
     }
     strConstantNameandTypeInfo=str12[0];
     for(j=1; j<4; j++)
      strcat(strConstantNameandTypeInfo,str12[j]);
     printf("ConstantNameandTypeInfo=%s/n",strConstantNameandTypeInfo);
     break;
•   default:
     printf("ClassFile format is wrong!/n");
     break;
   }
•     return;
  }
• int getAccessFlags(FILE *fp1){
     char *strAccessFlags[2];
     char bufAccessFlags[2];
     fread(bufAccessFlags,sizeof(char),2,fp1);
     for(int j=0; j<2; j++){
          strAccessFlags[j]=ByteToHexidecimal(bufAccessFlags[j]);
     }
      access_flags=strAccessFlags[0];
   strcat(access_flags,strAccessFlags[1]);
   printf("/naccess_flags=%s/n",access_flags);
•    return 1;
  }
• int getThisClass(FILE *fp1){
     char *strThisClass[2];
     char bufThisClass[2];
     fread(bufThisClass,sizeof(char),2,fp1);
     for(int j=0; j<2; j++){
          strThisClass[j]=ByteToHexidecimal(bufThisClass[j]);
     }
      this_class=strThisClass[0];
   strcat(this_class,strThisClass[1]);
   printf("/nthis_class=%s/n",this_class);
•    return 1;
  }
• int getSuperClass(FILE *fp1){
     char *strSuperClass[2];
     char bufSuperClass[2];
     fread(bufSuperClass,sizeof(char),2,fp1);
     for(int j=0; j<2; j++){
          strSuperClass[j]=ByteToHexidecimal(bufSuperClass[j]);
     }
      super_class=strSuperClass[0];
   strcat(super_class,strSuperClass[1]);
   printf("/nsuper_class=%s/n",super_class);
•    return 1;
  }
• int getInterfaceCount(FILE *fp1){
     char *strInterfaceCount[2];
     char bufInterfaceCount[2];
     fread(bufInterfaceCount,sizeof(char),2,fp1);
     for(int j=0; j<2; j++){
          strInterfaceCount[j]=ByteToHexidecimal(bufInterfaceCount[j]);
     }
      interface_count=strInterfaceCount[0];
   strcat(interface_count,strInterfaceCount[1]);
     printf("/ninterface_count=%s/n",interface_count);
   //把16进制数转化成10进制数
      int k=HexidecimalToDecimal(interface_count);
     return k;
  }
• 
  int getFieldsCount(FILE *fp1){
     char *strFieldsCount[2];
     char bufFieldsCount[2];
     fread(bufFieldsCount,sizeof(char),2,fp1);
     for(int j=0; j<2; j++){
          strFieldsCount[j]=ByteToHexidecimal(bufFieldsCount[j]);
     }
      fields_count=strFieldsCount[0];
   strcat(fields_count,strFieldsCount[1]);
   printf("/nfields_count=%s/n",fields_count);
      int k=HexidecimalToDecimal(fields_count);
   printf("k=%d/n",k);
     return k;
  }
• int getMethodsCount(FILE *fp1){
     char *strMethodsCount[2];
     char bufMethodsCount[2];
     fread(bufMethodsCount,sizeof(char),2,fp1);
     for(int j=0; j<2; j++){
          strMethodsCount[j]=ByteToHexidecimal(bufMethodsCount[j]);
     }
      methods_count=strMethodsCount[0];
   strcat(methods_count,strMethodsCount[1]);
   printf("/nmethods_count=%s/n",methods_count);
      int k=HexidecimalToDecimal(methods_count);
     return k;
  }
• int getAttributesCount(FILE *fp1){
     int j=0;
     char *strAttributesCount[2];
     char  bufAttributesCount[2];
     fread(bufAttributesCount,sizeof(char),2,fp1);
     for(j=0; j<2;j++){
        strAttributesCount[j]=ByteToHexidecimal(bufAttributesCount[j]);
     }
     attributes_counts=strAttributesCount[0];
     strcat(attributes_counts,strAttributesCount[1]);
     int k=HexidecimalToDecimal(attributes_counts);
     return 1;
  }