函数栈帧的创建和销毁

函数栈帧的创建和销毁

• 栈空间的使用是从高地址向低地址的
• rbp,rsp(64位编译，对于32位编译是ebp,esp寄存器)这2个寄存器中存放的是地址，这2个地址是用来维护函数栈帧的。当前正在调用哪个函数，ebp和esp维护的就是那个函数栈帧
• 每一次函数调用都要在内存的栈区上开辟一块空间

代码环境为VS2022（不同版本的编译器有可能底层函数的调用情况是不同的，因此强调我使用的编译器），写入以下代码后开始调试，Debug-Windows-Call Stack观察栈帧调用情况

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int Add(int x, int y)
{
	int z = 0;
	z = x + y;
	return z;
}

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 0;

	c = Add(a, b);
	printf("%d\n", c);

	return 0;
}

可以看到实际上作为C程序程序入口的main函数实际上也是被其他函数所调用的。因为invo_main()函数需要返回一个值，因此解释了为什么main函数要返回一个值。

push 压栈，将原来位于invoke_main()的rbp栈底寄存器压入main函数
pop 出栈，从栈顶删除一个元素

• 局部变量是怎么创建的？
  函数初始化好栈帧空间后，在栈帧空间内为局部变量分配空间。
• 为什么局部变量不初始化时的值是随机值？
  如果不初始化那么寄存器中的数值是随机分配的（为什么cccccccc是随机值？），初始化后随机值被覆盖。
• 函数是怎么传参的？传参的顺序是怎样的？- 形参和实参是什么关系？
  c = Add(a,b) 传参时从右往左传，即压栈顺序为先b后a，压栈在Add函数外产生a’和b’。函数调用时并没有在新的函数栈帧为形参x,y开辟内存，而是直接使用了压栈产生的a’和b’。因此说形参是实参的一份临时拷贝。（注意：开辟多少空间，变量分配多少空间是取决于编译器的，编译器不同很有可能实现方式就不一样）
• 函数调用是怎么做的？
  通过rbp和rsp寄存器的偏移，进行压栈操作，在内存中为调用函数开辟新的栈帧空间。
• 函数调用结束后是如何返回的？
  在调用函数之前已经把调用函数完后紧跟着的指令的地址保存了，在调用的函数结尾有一条指令可以直接指向保存有指令的地址，因此在调用函数结束后继续执行剩下的代码。