Visual C++中函数调用方式浅探

 

函数调用的几个概念：_stdcall,_cdecl(c declare)....                

 

 

  左通过栈传递，被调用的函数在返回前清理传送参数的内存栈，但不同的是函数名的修饰部分（关于函数名的修饰部分在后面将详细说明）。     

 

  _stdcall是Pascal程序的缺省调用方式，通常用于Win32   Api中，函数采用从右到左的压栈方式，自己在退出时清空堆栈。VC将函数编译后会在函数名前面加上下划线前缀，在

 

函数名后加上"@"和参数的字节数。     

 

  2、C调用约定（即用__cdecl关键字说明）按从右至左的顺序压参数入栈，由调用者把参数弹出栈。对于传送参数的内存栈是由调用者来维护的（正因为如此，实现可变参数的函

 

数只能使用该调用约定）。另外，在函数名修饰约定方面也有所不同。     

 

  _cdecl是C和C＋＋程序的缺省调用方式。每一个调用它的函数都包含清空堆栈的代码，所以产生的可执行文件大小会比调用_stdcall函数的大。函数采用从右到左的压栈方式。

 

VC将函数编译后会在函数名前面加上下划线前缀。是MFC缺省调用约定。     

 

  3、__fastcall调用约定是“人”如其名，它的主要特点就是快，因为它是通过寄存器来传送参数的（实际上，它用ECX和EDX传送前两个双字（DWORD）或更小的参数，剩下的参

 

数仍旧自右向左压栈传送，被调用的函数在返回前清理传送参数的内存栈），在函数名修饰约定方面，它和前两者均不同。     

 

  _fastcall方式的函数采用寄存器传递参数，VC将函数编译后会在函数名前面加上"@"前缀，在函数名后加上"@"和参数的字节数。     

 

  4、thiscall仅仅应用于“C++”成员函数。this指针存放于CX寄存器，参数从右到左压。thiscall不是关键词，因此不能被程序员指定。     

 

  5、naked   call采用1-4的调用约定时，如果必要的话，进入函数时编译器会产生代码来保存ESI，EDI，EBX，EBP寄存器，退出函数时则产生代码恢复这些寄存器的内容。naked 

 

  call不产生这样的代码。naked   call不是类型修饰符，故必须和_declspec共同使用。     

 

  关键字   __stdcall、__cdecl和__fastcall可以直接加在要输出的函数前，也可以在编译环境的Setting.../C/C++   /Code   Generation项选择。当加在输出函数前的关键字

 

与编译环境中的选择不同时，直接加在输出函数前的关键字有效。它们对应的命令行参数分别为/Gz、/Gd和/Gr。缺省状态为/Gd，即__cdecl。     

 

  要完全模仿PASCAL调用约定首先必须使用__stdcall调用约定，至于函数名修饰约定，可以通过其它方法模仿。还有一个值得一提的是WINAPI宏，Windows.h支持该宏，它可以将

 

出函数翻译成适当的调用约定，在WIN32中，它被定义为__stdcall。使用WINAPI宏可以创建自己的APIs。     

 

  2)名字修饰约定     

 

  1、修饰名(Decoration   name)     

 

  “C”或者“C++”函数在内部（编译和链接）通过修饰名识别。修饰名是编译器在编译函数定义或者原型时生成的字符串。有些情况下使用函数的修饰名是必要的，如在模块定

 

义文件里头指定输出“C++”重载函数、构造函数、析构函数，又如在汇编代码里调用“C””或“C++”函数等。     

 

  修饰名由函数名、类名、调用约定、返回类型、参数等共同决定。     

 

  2、名字修饰约定随调用约定和编译种类(C或C++)的不同而变化。函数名修饰约定随编译种类和调用约定的不同而不同，下面分别说明。     

 

  a、C编译时函数名修饰约定规则：     

 

  __stdcall调用约定在输出函数名前加上一个下划线前缀，后面加上一个“@”符号和其参数的字节数，格式为_functionname@number。     

 

  __cdecl调用约定仅在输出函数名前加上一个下划线前缀，格式为_functionname。     

 

  __fastcall调用约定在输出函数名前加上一个“@”符号，后面也是一个“@”符号和其参数的字节数，格式为@functionname@number。     

 

  它们均不改变输出函数名中的字符大小写，这和PASCAL调用约定不同，PASCAL约定输出的函数名无任何修饰且全部大写。     

 

  b、C++编译时函数名修饰约定规则：     

 

  __stdcall调用约定：     

  1、以“?”标识函数名的开始，后跟函数名；     

  2、函数名后面以“@@YG”标识参数表的开始，后跟参数表；     

  3、参数表以代号表示：     

  X--void   ，     

  D--char，     

  E--unsigned   char，     

  F--short，     

  H--int，     

  I--unsigned   int，     

  J--long，     

  K--unsigned   long，     

  M--float，     

  N--double，     

  _N--bool，     

  ....     

  PA--表示指针，后面的代号表明指针类型，如果相同类型的指针连续出现，以“0”代替，一个“0”代表一次重复；     

  4、参数表的第一项为该函数的返回值类型，其后依次为参数的数据类型,指针标识在其所指数据类型前；    

  5、参数表后以“@Z”标识整个名字的结束，如果该函数无参数，则以“Z”标识结束。     

 

  其格式为“?functionname@@YG*****@Z”或“?functionname@@YG*XZ”，例如     

  int   Test1（char   *var1,unsigned   long）-----“?Test1@@YGHPADK@Z”     

  void   Test2（）   -----“?Test2@@YGXXZ”     

 

  __cdecl调用约定：     

  规则同上面的_stdcall调用约定，只是参数表的开始标识由上面的“@@YG”变为“@@YA”。     

 

  __fastcall调用约定：     

  规则同上面的_stdcall调用约定，只是参数表的开始标识由上面的“@@YG”变为“@@YI”。     

 

  VC++对函数的省缺声明是"__cedcl",将只能被C/C++调用.     

 

  CB在输出函数声明时使用4种修饰符号     

  //__cdecl     

  cb的默认值，它会在输出函数名前加_，并保留此函数名不变，参数按照从右到左的顺序依次传递给栈，也可以写成_cdecl和cdecl形式。     

  //__fastcall     

  她修饰的函数的参数将尽肯呢感地使用寄存器来处理，其函数名前加@，参数按照从左到右的顺序压栈；    

  //__pascal     

  它说明的函数名使用Pascal格式的命名约定。这时函数名全部大写。参数按照从左到右的顺序压栈；     

  //__stdcall     

  使用标准约定的函数名。函数名不会改变。使用__stdcall修饰时。参数按照由右到左的顺序压栈，也可以是_stdcall；     

 

  我们知道在进行函数调用时，有几种调用方法，分为C式，Pascal式。在C和C++中C式调用是缺省的，除非特殊声明。二者是有区别的，下面我们用实例说明一下：   

 

  1.   __cdecl   :C和C++缺省调用方式   

  例子：   

  void   Input(   int   &m,int   &n);/*相当于void   __cdecl   Input(int   &m,int   &n);*/   

  以下是相应的汇编代码：   

  00401068   lea   eax,[ebp-8]   ;取[ebp-8]地址(ebp-8),存到eax   

  0040106B   push   eax   ;然后压栈   

  0040106C   lea   ecx,[ebp-4]   ;取[ebp-4]地址(ebp-4),存到ecx   

  0040106F   push   ecx   ;然后压栈   

  00401070   call   @ILT+5(Input)   (0040100a);然后调用Input函数   

  00401075   add   esp,8   ;恢复栈   

 

  从以上调用Input函数的过程可以看出：在调用此函数之前，首先压栈ebp-8,然后压栈ebp-4,然后调用函数Input,最后Input函数调用结束后，利用esp+8恢复栈。由此可见，在C

 

语言调用中默认的函数修饰_cdecl，由主调用函数进行参数压栈并且恢复堆栈。   

  下面看一下：地址ebp-8和ebp-4是什么？   

  在VC的VIEW下选debug   windows,然后选Registers,显示寄存器变量值，然后在选debug   windows下面的Memory,输入ebp-8的值和ebp-4的值(或直接输入ebp-8和-4)，看一下这

 

两个地址实际存储的是什么值，实际上是变量   n   的地址(ebp-8),m的地址(ebp-4),由此可以看出：在主调用函数中进行实参的压栈并且顺序是从右到左。另外，由于实参是相

 

应的变量的引用，也证明实际上引用传递的是变量的地址(类似指针)。   

  总结：在C或C++语言调用中默认的函数修饰_cdecl，由主调用函数进行参数压栈并且恢复堆栈，实参的压栈顺序是从右到左，最后由主调函数进行堆栈恢复。由于主调用函数管

 

理堆栈，所以可以实现变参函数。另外，命名修饰方法是在函数前加一个下划线(_).   

 

  2.   WINAPI   (实际上就是PASCAL，CALLBACK,_stdcall)   

  例子：   

  void   WINAPI   Input(   int   &m,int   &n);   

  看一下相应调用的汇编代码：   

  00401068   lea   eax,[ebp-8]   

  0040106B   push   eax   

  0040106C   lea   ecx,[ebp-4]   

  0040106F   push   ecx   

  00401070   call   @ILT+5(Input)   (0040100a)   

  从以上调用Input函数的过程可以看出：在调用此函数之前，首先压栈ebp-8,然后压栈ebp-4,然后调用函数Input,在调用函数Input之后，没有相应的堆栈恢复工作(为其它的函数

 

调用，所以我没有列出)   

  下面再列出Input函数本身的汇编代码：(实际此函数不大，但做汇编例子还是大了些，大家可以只看前和后，中间代码与此例子无关)   

 

  39:   void   WINAPI   Input(   int   &m,int   &n)   

  40:   {   

  00401110   push   ebp   

  00401111   mov   ebp,esp   

  00401113   sub   esp,48h   

  00401116   push   ebx   

  00401117   push   esi   

  00401118   push   edi   

  00401119   lea   edi,[ebp-48h]   

  0040111C   mov   ecx,12h   

  00401121   mov   eax,0CCCCCCCCh   

  00401126   rep   stos   dword   ptr   [edi]   

  41:   int   s,i;   

  42:   

  43:   while(1)   

  00401128   mov   eax,1   

  0040112D   test   eax,eax   

  0040112F   je   Input+0C1h   (004011d1)   

  44:   {   

  45:   printf("/nPlease   input   the   first   number   m:");   

  00401135   push   offset   string   "/nPlease   input   the   first   number   m"...   (004260b8)   

  0040113A   call   printf   (00401530)   

  0040113F   add   esp,4   

  46:   scanf("%d",&m);   

  00401142   mov   ecx,dword   ptr   [ebp+8]   

  00401145   push   ecx   

  00401146   push   offset   string   "%d"   (004260b4)   

  0040114B   call   scanf   (004015f0)   

  00401150   add   esp,8   

  47:   

  48:   if   (   m<1   )   continue;   

  00401153   mov   edx,dword   ptr   [ebp+8]   

  00401156   cmp   dword   ptr   [edx],1   

  00401159   jge   Input+4Dh   (0040115d)   

  0040115B   jmp   Input+18h   (00401128)   

  49:   printf("/nPlease   input   the   first   number   n:");   

  0040115D   push   offset   string   "/nPlease   input   the   first   number   n"...   (0042608c)   

  00401162   call   printf   (00401530)   

  00401167   add   esp,4   

  50:   scanf("%d",&n);   

  0040116A   mov   eax,dword   ptr   [ebp+0Ch]   

  0040116D   push   eax   

  0040116E   push   offset   string   "%d"   (004260b4)   

  00401173   call   scanf   (004015f0)   

  00401178   add   esp,8   

  51:   

  52:   if   (   n<1   )   continue;   

  0040117B   mov   ecx,dword   ptr   [ebp+0Ch]   

  0040117E   cmp   dword   ptr   [ecx],1   

  00401181   jge   Input+75h   (00401185)   

  00401183   jmp   Input+18h   (00401128)   

  53:   

  54:   for(i=1,s=0;i<=n;i++)   

  00401185   mov   dword   ptr   [ebp-8],1   

  0040118C   mov   dword   ptr   [ebp-4],0   

  00401193   jmp   Input+8Eh   (0040119e)   

  00401195   mov   edx,dword   ptr   [ebp-8]   

  00401198   add   edx,1   

  0040119B   mov   dword   ptr   [ebp-8],edx   

  0040119E   mov   eax,dword   ptr   [ebp+0Ch]   

  004011A1   mov   ecx,dword   ptr   [ebp-8]   

  004011A4   cmp   ecx,dword   ptr   [eax]   

  004011A6   jg   Input+0A3h   (004011b3)   

  55:   s=s+i;   

  004011A8   mov   edx,dword   ptr   [ebp-4]   

  004011AB   add   edx,dword   ptr   [ebp-8]   

  004011AE   mov   dword   ptr   [ebp-4],edx   

  004011B1   jmp   Input+85h   (00401195)   

  56:   if   (   m   >=   s   )   

  004011B3   mov   eax,dword   ptr   [ebp+8]   

  004011B6   mov   ecx,dword   ptr   [eax]   

  004011B8   cmp   ecx,dword   ptr   [ebp-4]   

  004011BB   jl   Input+0AFh   (004011bf)   

  57:   break;   

  004011BD   jmp   Input+0C1h   (004011d1)   

  58:   else   

  59:   printf("   m   <   n*(n+1)/2,Please   input   again!/n");   

  004011BF   push   offset   string   "   m   <   n*(n+1)/2,Please   input   agai"...   (00426060)   

  004011C4   call   printf   (00401530)   

  004011C9   add   esp,4   

  60:   }   

  004011CC   jmp   Input+18h   (00401128)   

  61:   

  62:   }   

  004011D1   pop   edi   

  004011D2   pop   esi   

  004011D3   pop   ebx   

  004011D4   add   esp,48h   

  004011D7   cmp   ebp,esp   

  004011D9   call   __chkesp   (004015b0)   

  004011DE   mov   esp,ebp   

  004011E0   pop   ebp   

  004011E1   ret   8         

 

  最后，我们看到在函数末尾部分，有ret   8，明显是恢复堆栈，由于在32位C++中，变量地址为4个字节(int也为4个字节)，所以弹栈两个地址即8个字节。   

  由此可以看出：在主调用函数中负责压栈，在被调用函数中负责恢复堆栈。因此不能实现变参函数，因为被调函数不能事先知道弹栈数量，但在主调函数中是可以做到的，因为

 

参数数量由主调函数确定。   

  下面再看一下，ebp-8和ebp-4这两个地址实际存储的是什么值，ebp-8地址存储的是n   的值，ebp   -4存储的是m的值。说明也是从右到左压栈,进行参数传递。   

 

  总结：在主调用函数中负责压栈，在被调用函数中负责弹出堆栈中的参数，并且负责恢复堆栈。因此不能实现变参函数，参数传递是从右到左。另外，命名修饰方法是在函数前

 

加一个下划线(_)，在函数名后有符号(@)，在@后面紧跟参数列表中的参数所占字节数(10进制)，如：void   Input(int   &m,int   &n),被修饰成：_Input@8   

  对于大多数api函数以及窗口消息处理函数皆用   CALLBACK   ,所以调用前，主调函数会先压栈，然后api函数自己恢复堆栈。   

 

  如：   

  push   edx   

  push   edi   

  push   eax   

  push   ebx   

  call   getdlgitemtexta   

  你可以想一下，这几个寄存器中存的都是什么？   

 

  参考：msdn   

  例子为在VC6.0下debug模式下的Win32   Console反汇编代码。

 

  另：__declspec(dllexport)   声明一个导出函数，一般用于dll中   

        __declspec(dllimport)   声明一个导入函数，一般用于使用某个dll的exe中  

  附DLL里的一个.h

  #ifdef TESTDLL_EXPORTS

  #define TESTDLL_API __declspec(dllexport)//declare   special/specific

  #else

  #define TESTDLL_API __declspec(dllimport)

  #endif