openssl堆栈

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-05-11 22:04 326阅读 0赞

**一 openssl堆栈**

堆栈是一种先进后出的数据结构。openssl大量采用堆栈来存放数据。

它实现了一个通用的堆栈，可以方便的存储任意数据。

它实现了许多基本的堆栈操作，主要有：堆栈拷贝(sk\_dup)、构建新堆栈（sk\_new\_null，sk\_new）、插入数据（sk\_insert）、删除数据（sk\_delete）、查找数据（sk\_find，sk\_find\_ex）、入栈（sk\_push）、出栈（sk\_pop）、获取堆栈元素个数（sk\_num）、获取堆栈值（sk\_value）、设置堆栈值（sk\_set）和堆栈排序（sk\_sort）。

**二 openssl堆栈数据结构**

openssl堆栈数据结构在stack.h中定义如下：

1.  `typedefstruct stack_st`
2.  `{`
3.  `int num;`
4.  `char**data;`
5.  `int sorted;`
6.  `int num_alloc;`
7.  `int(*comp)(constchar*const*,constchar*const*);`
8.  `}STACK;`

各字段意义如下：

num:堆栈中存放数据的个数。

data:用于存放数据地址，每个数据地址存放在data\[0\]到data\[num-1\]中。

sorted:堆栈是否已排序，如果排序则值为1，否则为0，堆栈数据一般是无序的，只有当用户调用了sk\_sort操作，其值才为1。

comp:堆栈内存放数据的比较函数地址，此函数用于排序和查找操作；当用户生成一个新堆栈时，可以指定comp为用户实现的一个比较函数；或当堆栈已经存在时通过调用sk\_set\_cmp\_func函数来重新指定比较函数。

注意，用户不需要调用底层的堆栈函数(sk\_sort、sk\_set\_cmp\_func等)，而是调用他通过宏实现的各个函数。

**三 openssl堆栈源码**

openssl堆栈实现源码位于crypto/stack目录下。下面分析了部分函数。

1、sk\_set\_cmp\_func

此函数用于设置堆栈存放数据的比较函数。由于堆栈不知道用户存放的是什么数据，所以，比较函数必须由用户自己实现。

2、sk\_find

根据数据地址来查找它在堆栈中的位置。当堆栈设置了比较函数时，它首先对堆栈进行排序，然后通过二分法进行查找。如果堆栈没有设置比较函数，它只是简单的比较数据地址来查找.

3、sk\_sort

本函数对堆栈数据排序。它首先根据sorted来判断是否已经排序，如果未排序则调用了标准C函数qsort进行快速排序。

4、sk\_pop\_free

本函数用于释放堆栈内存放的数据以及堆栈本身，它需要一个由用户指定的针对具体数据的释放函数。如果用户仅调用sk\_free函数，则只会释放堆栈本身所用的内存，而不会释放数据内存。

**四 定义用户自己的堆栈函数**

用户直接调用最底层的堆栈操作函数是一个麻烦的事情，对此openssl提供了用宏来帮助用户实现接口。用户可以参考safestack.h来定义自己的上层堆栈操作函数，举例如下，safestack.h定义了如下关于GENERAL\_NAME数据结构的堆栈操作：

1.  `#define sk_GENERAL_NAME_new(st) SKM_sk_new(GENERAL_NAME,(st))`
2.  `#define sk_GENERAL_NAME_new_null() SKM_sk_new_null(GENERAL_NAME)`
3.  `#define sk_GENERAL_NAME_free(st) SKM_sk_free(GENERAL_NAME,(st))`
4.  `#define sk_GENERAL_NAME_num(st) SKM_sk_num(GENERAL_NAME,(st))`
5.  `#define sk_GENERAL_NAME_value(st, i) SKM_sk_value(GENERAL_NAME,(st),(i))`
6.  `#define sk_GENERAL_NAME_set(st, i, val) SKM_sk_set(GENERAL_NAME,(st),(i),(val))`
7.  `#define sk_GENERAL_NAME_zero(st) SKM_sk_zero(GENERAL_NAME,(st))`
8.  `#define sk_GENERAL_NAME_push(st, val) SKM_sk_push(GENERAL_NAME,(st),(val))`
9.  `#define sk_GENERAL_NAME_unshift(st, val) SKM_sk_unshift(GENERAL_NAME,(st),(val))`
10. `#define sk_GENERAL_NAME_find(st, val) SKM_sk_find(GENERAL_NAME,(st),(val))`
11. `#define sk_GENERAL_NAME_find_ex(st, val) SKM_sk_find_ex(GENERAL_NAME,(st),(val))`
12. `#define sk_GENERAL_NAME_delete(st, i) SKM_sk_delete(GENERAL_NAME,(st),(i))`
13. `#define sk_GENERAL_NAME_delete_ptr(st, ptr) SKM_sk_delete_ptr(GENERAL_NAME,(st),(ptr))`
14. `#define sk_GENERAL_NAME_insert(st, val, i) SKM_sk_insert(GENERAL_NAME,(st),(val),(i))`
15. `#define sk_GENERAL_NAME_set_cmp_func(st, cmp) SKM_sk_set_cmp_func(GENERAL_NAME,(st),(cmp))`
16. `#define sk_GENERAL_NAME_dup(st) SKM_sk_dup(GENERAL_NAME, st)`
17. `#define sk_GENERAL_NAME_pop_free(st, free_func) SKM_sk_pop_free(GENERAL_NAME,(st),(free_func))`
18. `#define sk_GENERAL_NAME_shift(st) SKM_sk_shift(GENERAL_NAME,(st))`
19. `#define sk_GENERAL_NAME_pop(st) SKM_sk_pop(GENERAL_NAME,(st))`
20. `#define sk_GENERAL_NAME_sort(st) SKM_sk_sort(GENERAL_NAME,(st))`
21. `#define sk_GENERAL_NAME_is_sorted(st) SKM_sk_is_sorted(GENERAL_NAME,(st))`

当用户想对GENERAL\_NAME数据进行堆栈操作时，调用上面由宏定义的函数即可，即直观又方便。比如用户想设置堆栈数据的比较函数和对堆栈排序时，可分别调用：sk\_GENERAL\_NAME\_set\_cmp\_func和sk\_GENERAL\_NAME\_sort。

**五 openssl堆栈编程实例**

1.  `#include<stdio.h>`
2.  `#include<stdlib.h>`
3.  `#include<string.h>`
4.  `#include<openssl/safestack.h>`
5.  `#define sk_Student_new(st) SKM_sk_new(Student,(st))`
6.  `#define sk_Student_new_null() SKM_sk_new_null(Student)`
7.  `#define sk_Student_free(st) SKM_sk_free(Student,(st))`
8.  `#define sk_Student_num(st) SKM_sk_num(Student,(st))`
9.  `#define sk_Student_value(st, i) SKM_sk_value(Student,(st),(i))`
10. `#define sk_Student_set(st, i, val) SKM_sk_set(Student,(st),(i),(val))`
11. `#define sk_Student_zero(st) SKM_sk_zero(Student,(st))`
12. `#define sk_Student_push(st, val) SKM_sk_push(Student,(st),(val))`
13. `#define sk_Student_unshift(st, val) SKM_sk_unshift(Student,(st),(val))`
14. `#define sk_Student_find(st, val) SKM_sk_find(Student,(st),(val))`
15. `#define sk_Student_delete(st, i) SKM_sk_delete(Student,(st),(i))`
16. `#define sk_Student_delete_ptr(st, ptr) SKM_sk_delete_ptr(Student,(st),(ptr))`
17. `#define sk_Student_insert(st, val, i) SKM_sk_insert(Student,(st),(val),(i))`
18. `#define sk_Student_set_cmp_func(st, cmp) SKM_sk_set_cmp_func(Student,(st),(cmp))`
19. `#define sk_Student_dup(st) SKM_sk_dup(Student, st)`
20. `#define sk_Student_pop_free(st, free_func) SKM_sk_pop_free(Student,(st),(free_func))`
21. `#define sk_Student_shift(st) SKM_sk_shift(Student,(st))`
22. `#define sk_Student_pop(st) SKM_sk_pop(Student,(st))`
23. `#define sk_Student_sort(st) SKM_sk_sort(Student,(st))`
24. ``
25. `typedefstructStudent_st`
26. `{`
27. `char*name;`
28. `int age;`
29. `char*otherInfo;`
30. `}Student;`
31. ``
32. `typedef STACK_OF(Student)Students;`
33. ``
34. `Student*Student_Malloc()`
35. `{`
36. `Student*a=malloc(sizeof(Student));`
37. ``
38. `a->name=(char*)malloc(sizeof(char)*20);`
39. `strcpy(a->name,"zcp");`
40. `a->otherInfo=(char*)malloc(sizeof(char)*20);`
41. `strcpy(a->otherInfo,"no info");`
42. `return a;`
43. `}`
44. ``
45. `voidStudent_Free(Student*a)`
46. `{`
47. `free(a->name);`
48. `free(a->otherInfo);`
49. `free(a);`
50. `}`
51. ``
52. ``
53. `int main()`
54. `{`
55. `Students*s;`
56. `Student*s1,*one;`
57. `int i,num;`
58. `s=sk_Student_new_null();/* 新建一个堆栈对象 */`
59. `s1=Student_Malloc();`
60. `sk_Student_push(s,s1);`
61. `num=sk_Student_num(s);`
62. `for(i=0; i<num; i++)`
63. `{`
64. `one=sk_Student_value(s,i);`
65. `printf("student name : %s\n",one->name);`
66. `printf("sutdent age : %d\n",one->age);`
67. `printf("student otherinfo : %s\n\n\n",one->otherInfo);`
68. `}`
69. ``
70. `sk_Student_pop_free(s,Student_Free);`
71. ``
72. `return0;`
73. `}`

运行结果

1.  `[root@localhost ~]# cd /`
2.  `[root@localhost /]# cd /openssl-1.1.0c/test`
3.  `[root@localhost test]# gcc example1.c -o example1 -L/usr/lib -lssl -lcrypto`
4.  `[root@localhost test]#./example1`
5.  `student name : zcp`
6.  `sutdent age :1934268344`
7.  `student otherinfo : no info`