Windowsで暗号プログラムを書いてみる（RSA編 おまけ）

Windowsで暗号プログラムを書いてみる（RSA編 その2）で使用しているデータクラスの DataContainer クラスです。

領域の確保、開放等をクラス内に纏めることで、オブジェクトを破棄すればメモリも齟齬なく開放できるようにしています。

領域の確保、再確保、開放処理は virtual にしておいて、継承して VirtualAlloc や LocalAlloc などで実装させるようにしたほうがいいんだろうなぁ。

（今回面倒くさくてベタ書き。）

流石にエラーリターンが雑すぎるので、後日直すかもしれない。

DataContainer.h

#pragma once
#include <Windows.h>

#define DATACONT_SUCCESS 0
#define DATACONT_ER_FATAL -1


class DataContainer
{
private:
    void* pDataBuf;            // バッファポインタ
    int iDataSize;            // Allocした領域のサイズ格納用
    int iCurrentDataSize;    // 領域に入っている実データサイズ格納用

public:
    DataContainer();
    ~DataContainer();

    // データオブジェクトのポインタを取得する。
    void* GetDataPointer();

    // データオブジェクトのサイズを取得する
    int GetDataSize();

    // データオブジェクトの有効サイズを設定する
    void SetCurrentDataSize(int iSize);

    // データオブジェクトの有効サイズを取得する
    int GetCurrentDataSize();

    // データオブジェクトの領域を確保する。
    int CreateDataObject(int iSize);

    // データオブジェクトの領域を解放する。
    int DeleteDataObject();

    // データオブジェクトを0クリアする。
    int ClearDataObject();

    // 直前のデータを残しつつ、領域を再確保する。
    int ReallocDataObject(int iSize);

    // データの取り込み(memcpy相当)
    int ImportData(void* pData, int iSize);

    // 文字列の取り込み(strcpy相当)
    int ImportString(const TCHAR *pData, int iSize);

    // 文字列結合(strcat相当)
    int AppendString(const TCHAR *pData, int iSize);

    // データのファイル出力（同名のファイルが存在する場合上書き）
    int OutputToFile(const TCHAR *pFileName);

    // ファイルからのデータ読み込み
    int InputFromFile(const TCHAR *pFileName);
};

DataContainer.cpp

#include "pch.h"
#include "DataContainer.h"
#include <strsafe.h>
#include <shlwapi.h>

DataContainer::DataContainer()
{
    pDataBuf = NULL;
    iDataSize = 0;
    iCurrentDataSize = 0;
}


DataContainer::~DataContainer()
{
    if (pDataBuf)
        DeleteDataObject();
}

// データオブジェクトのポインタを取得する。
void* DataContainer::GetDataPointer()
{
    return pDataBuf;
}


// データオブジェクトのサイズを取得する
int DataContainer::GetDataSize()
{
    return iDataSize;
}


// データオブジェクトの有効サイズを設定する
void DataContainer::SetCurrentDataSize(int iSize)
{
    iCurrentDataSize = iSize;
}

// データオブジェクトの有効サイズを取得する
int DataContainer::GetCurrentDataSize()
{
    return iCurrentDataSize;
}


// データオブジェクトの領域を確保する。
int DataContainer::CreateDataObject(int iSize)
{
    // 引数チェック
    if (iSize <= 0)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // オブジェクトが残っている場合は一度削除
    if (pDataBuf)
        DeleteDataObject();

    // 領域確保
    pDataBuf = VirtualAlloc(NULL, iSize, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
    if (pDataBuf == NULL)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    iDataSize = iSize;

    ClearDataObject();

    return DATACONT_SUCCESS;
}


// データオブジェクトの領域を解放する。
int DataContainer::DeleteDataObject()
{
    if (!pDataBuf)
        return DATACONT_SUCCESS;

    ClearDataObject();

    bool bRetCode;

    bRetCode = VirtualFree(pDataBuf, 0, MEM_RELEASE);

    pDataBuf = NULL;
    iDataSize = 0;

    if (bRetCode == false)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    return DATACONT_SUCCESS;
}


// データオブジェクトを0クリアする。
int DataContainer::ClearDataObject()
{
    if (pDataBuf)
        memset(pDataBuf, 0x00, iDataSize);

    iCurrentDataSize = 0;

    return DATACONT_SUCCESS;
}


// 直前のデータを残しつつ、領域を再確保する。
int DataContainer::ReallocDataObject(int iSize)
{
    void *pTmp;
    int iTmpSize;
    int iTmpCurrentSize;

    // 引数チェック
    if (iSize <= 0)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // 再確保サイズが小さい場合、不要なため行わない。
    if (iDataSize >= iSize)
        return DATACONT_SUCCESS;

    // 初期のデータ領域が無い場合、単純に領域を確保して終了
    if (pDataBuf == NULL) {
        return CreateDataObject(iSize);
    }

    // 領域のポインタを退避し、領域を再確保
    pTmp = pDataBuf;
    iTmpSize = iDataSize;
    iTmpCurrentSize = iCurrentDataSize;
    pDataBuf = NULL;
    if (CreateDataObject(iSize) < 0)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // 確保した領域に元データをコピー
    memcpy(pDataBuf, pTmp, iTmpSize);
    iCurrentDataSize = iTmpCurrentSize;

    // 旧領域を解放する。
    bool bRetCode;

    bRetCode = VirtualFree(pTmp, 0, MEM_RELEASE);

    if (bRetCode == false)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    return DATACONT_SUCCESS;
}

// 外部のデータの取り込み
int DataContainer::ImportData(void* pData, int iSize)
{
    // 引数チェック
    if (iSize <= 0 || pData == NULL)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    if (iSize > iDataSize)
    {
        if (CreateDataObject(iSize) != DATACONT_SUCCESS)
        {
            return DATACONT_ER_FATAL;
        }
    }

    memcpy(pDataBuf, pData, iSize);
    iCurrentDataSize = iSize;

    return DATACONT_SUCCESS;
}

// 文字列の取り込み
int DataContainer::ImportString(const TCHAR *pData, int iSize)
{
    int iStrLength = 0;
    int iStrSize = 0;

    // 引数チェック
    if (iSize <= 0 || pData == NULL)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // 文字列長の取得とバッファサイズの確認
    iStrLength = lstrlen(pData);
    iStrSize = iStrLength * (int)sizeof(TCHAR);
    if(iStrSize > iSize)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // 文字列格納領域確保(NULL止め分プラス)
    if (iStrSize + (int)sizeof(TCHAR) > iDataSize)
    {
        if (CreateDataObject(iStrSize + (int)sizeof(TCHAR)) != DATACONT_SUCCESS)
        {
            return DATACONT_ER_FATAL;
        }
    }

    // データのコピー
    memcpy(pDataBuf, pData, iStrSize);

    iCurrentDataSize = iStrSize;

    return DATACONT_SUCCESS;
}

int DataContainer::AppendString(const TCHAR *pData, int iSize)
{
    int iStrLength = 0;
    int iStrSize = 0;
    int iSrcLength = 0;
    int iSrcSize = 0;

    // 引数チェック
    if (iSize <= 0 || pData == NULL)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // 文字列長の取得とバッファサイズの確認
    iStrLength = lstrlen(pData);
    iStrSize = iStrLength * (int)sizeof(TCHAR);
    if (iStrSize > iSize)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // 現在の文字列のサイズを取得
    iSrcLength = lstrlen((TCHAR *)pDataBuf);
    iSrcSize = iSrcLength * (int)sizeof(TCHAR);

    // 領域が不足している場合、領域の再確保
    if (iSrcSize + iStrSize + (int)sizeof(TCHAR) > iDataSize)
    {
        if (ReallocDataObject(iSrcSize + iStrSize + (int)sizeof(TCHAR)) != DATACONT_SUCCESS)
        {
            return DATACONT_ER_FATAL;
        }
    }

    // 文字列の結合
    if(StringCchCat((TCHAR *)pDataBuf, iDataSize, pData) != S_OK)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // サイズの格納
    iCurrentDataSize = lstrlen((TCHAR *)pDataBuf) * (int)sizeof(TCHAR);

    return DATACONT_SUCCESS;
}

// データのファイル出力（同名のファイルが存在する場合上書き）
int DataContainer::OutputToFile(const TCHAR *pFileName)
{
    HANDLE hFile = NULL;
    DWORD dwWritten = 0;
    int iRetCode = DATACONT_ER_FATAL;

    // 引数チェック
    if (pFileName == NULL)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // ファイルを開く
    hFile = CreateFile(pFileName, GENERIC_WRITE, NULL, NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
    if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // ファイルに出力
    if (WriteFile(hFile, pDataBuf, iCurrentDataSize, &dwWritten, NULL) == TRUE)
    {
        iRetCode = DATACONT_SUCCESS;
    }
    
    CloseHandle(hFile);

    return iRetCode;
}

// ファイルからのデータ読み込み
int DataContainer::InputFromFile(const TCHAR *pFileName)
{
    HANDLE hFile = NULL;
    int iRetCode = DATACONT_ER_FATAL;
    DWORD dwRead = 0;
    LARGE_INTEGER objFileSize;

    // 引数チェック
    if (pFileName == NULL)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // ファイルを開く
    hFile = CreateFile(pFileName, GENERIC_READ, NULL, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
    if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
        return DATACONT_ER_FATAL;

    // サイズを取得
    if (GetFileSizeEx(hFile, &objFileSize) == false)
    {
        CloseHandle(hFile);
        return DATACONT_ER_FATAL;
    }

    // サイズチェック
    // 対応できないサイズはエラー
    if(objFileSize.HighPart > 0)
    {
        CloseHandle(hFile);
        return DATACONT_ER_FATAL;
    }

    if (objFileSize.LowPart > 0x7fffffff - sizeof(TCHAR))
    {
        CloseHandle(hFile);
        return DATACONT_ER_FATAL;
    }

    // ファイルデータの格納領域取得
    // テキストデータだった場合にNULL止め領域が必要なため、領域はその分追加して確保する。
    if(CreateDataObject((int)objFileSize.LowPart + sizeof(TCHAR)) != DATACONT_SUCCESS)
    {
        CloseHandle(hFile);
        return DATACONT_ER_FATAL;
    }

    if(ReadFile(hFile, pDataBuf, objFileSize.LowPart, &dwRead, NULL) == TRUE)
    {
        iRetCode = DATACONT_SUCCESS;
    }

    CloseHandle(hFile);

    return iRetCode;
}