c++ summary对齐栈对齐字节 mpreferred-stack-boundary

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已于 2023-12-27 15:26:43 修改

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分类专栏：语言学习笔记文章标签： c++ 开发语言

于 2023-12-27 15:26:14 首次发布

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本文解释了GCC中的-mpreferred-stack-boundary选项如何决定栈的对齐，展示了在x86和x86_64架构下栈指针ESP/RSP和基址指针EBP的作用，以及一个关于union的对齐示例。还提及了Linux栈回溯中CFI_def_cfa_offset的规范。

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栈对齐字节

在线或者使用GDB的disassemble查看汇编代码中临时变量分配的空间，发现临时空间大小为16的倍数。这是由 GCC的栈对齐值, -mpreferred-stack-boundary 决定的。

// http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.7.3/gcc/i386-and-x86_002d64-Options.html#i386-and-x86_002d64-Options
-mpreferred-stack-boundary=num
Attempt to keep the stack boundary aligned to a 2 raised to byte boundary. If is not specified, the default is 4 (16 bytes or 128 bits). num-mpreferred-stack-boundary
希望栈按照2的n次的字节边界对齐，n的取值范围是2-12。默认情况下，n=4

code

ESP：栈指针寄存器(extended stack pointer)，其内存放着一个指针，该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的栈顶。（64位机器变为RSP），以下代码中，其偏移量均为16的倍数。
EBP：基址指针寄存器(extended base pointer)，其内存放着一个指针，该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的底部。（64位机器变为RBP）

在这里插入图片描述

修改栈对齐字节

在这里插入图片描述

Union的对齐

#include <stdio.h>
#include <iostream>


void printBinary(int num) {
    const int size = sizeof(int) * 8; // 获取int类型的位数
    for (int i = size - 1; i >= 0; --i) {
        int mask = 1 << i; // 创建位掩码，用于逐位检查
        int bit = (num & mask) ? 1 : 0; // 获取第i位的值
        std::cout << bit;
    }
    std::cout << std::endl;
}

union un{
    int i;
    char c[2];
};
int main() {
    union un x;
    x.c[0]= 10;
    x.c[1]= 1;
    printf("%d\n",x.i);// 266
    printBinary(x.i);// 00000000000000000000000100001010
    return 0;
}