一篇文章了解C语言函数调用栈——程序员进阶必备

大家都知道函数调用是通过栈来实现的，而且知道在栈中存放着该函数的局部变量。但是对于栈的实现细节可能不一定清楚。本文将介绍一下在Linux平台下函数栈是如何实现的。有些同学可能觉得没必要了解这么深入，其实非也。根据本号多年的经验，了解系统深层次的原理对分析疑难问题有很好的帮助。

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图0 函数栈

就像熟悉抓包是解决网络通信问题的高级武器一样，熟悉函数调用栈则是分析程序内存问题的高级武器。本文以Linux 64位操作系统下C语言开发为例，介绍应用程序调用栈的实现原理，并通过一个实例和GDB工具具体分析一下某个程序的调用栈内容。在介绍具体的调用栈之前，我们先介绍一些基础知识，这些知识是理解后续函数调用栈的基础。

X86 CPU的寄存器

CPU的寄存器是需要了解的基础知识，这是因为在X64体系中函数的参数是通过寄存器传递的。如图1是X86 CPU寄存器的列表及功能简要说明。

图1 Intel X86 CPU寄存器用途

我们知道Intel的CPU在设计的时候都是向前兼容的，也就是在新一代的CPU上可以运行老一代CPU上的编译的程序。为了保证兼容性，新一代CPU保留了老一代寄存器的别名。以16位寄存器AX为例，AL表示低8位，AH表示高8位。而32位CPU问世之后，通过名为EAX的寄存器表示32位寄存器，AX仍然保留。以此类推，RAX表示一个64位寄存器。