Windows 64位参数传递规则

原创已于 2025-03-06 23:14:51 修改 · 934 阅读

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#c++ #java #python

于 2025-02-09 17:36:35 首次发布

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对于汇编语言，个人觉得更多的需要的是耐心，不像高级语言那样有繁杂的语法体系。

在参数传递方式和strcpy为何不安全中讲解了函数调用过程以及参数传递的方式，本文从汇编层面说一下Windows下x64的参数调用相应的规则。通过汇编能让你更彻底的了解到底什么是指针，参数如何传递的。

Microsoft x64 调用约定

适用范围：主要用于 Windows 操作系统上的 64 位程序。
参数传递规则：前四个整数类型（包括指针）或浮点类型的参数会依次通过寄存器 rcx、rdx、r8 和 r9 传递，后续的参数则通过栈来传递。例如下面的 C++ 函数调用：

#include <iostream>


int test_add(int a, int b, int c, int d, int e, int f) {

    std::cout << a + b + c + d + e + f << std::endl;
    return 0;
}
int main()
{
    test_add(1, 2, 3, 4, 5, 6);
    std::cout << "Hello World!\n";
}

main函数对应的汇编代码：

int main()
{
00007FF6C5702430  push        rbp  
00007FF6C5702432  push        rdi  
00007FF6C5702433  sub         rsp,0F8h  
00007FF6C570243A  lea         rbp,[rsp+30h]  
00007FF6C570243F  lea         rcx,[__29F341FE_ConsoleApplication1@cpp (07FF6C5713068h)]  
00007FF6C5702446  call        __CheckForDebuggerJustMyCode (07FF6C5701401h)  
00007FF6C570244B  nop  
    test_add(1, 2, 3, 4, 5, 6);
00007FF6C570244C  mov         dword ptr [rsp+28h],6  
00007FF6C5702454  mov         dword ptr [rsp+20h],5  
00007FF6C570245C  mov         r9d,4  
00007FF6C5702462  mov         r8d,3  
00007FF6C5702468  mov         edx,2  
00007FF6C570246D  mov         ecx,1  
00007FF6C5702472  call        test_add (07FF6C57012BCh)  
00007FF6C5702477  nop  
    std::cout << "Hello World!\n";
00007FF6C5702478  lea         rdx,[string "Hello World!\n" (07FF6C570AC28h)]  
00007FF6C570247F  mov         rcx,qword ptr [__imp_std::cout (07FF6C5711190h)]  
00007FF6C5702486  call        std::operator<<<std::char_traits<char> > (07FF6C570108Ch)  
00007FF6C570248B  nop  
}

注意其中对于test_add的调用，是从右到左依次入栈的。从汇编代码看与上面所说的规则是一致的。相应的栈内存如下（具体可参见Visual Studio快捷键介绍和高级玩法）
在这里插入图片描述
00007FF6C5702472 call test_add (07FF6C57012BCh)看看这句话做了什么：
调用之前寄存器的值:

RAX = 0000000000000001 RBX = 0000000000000000 RCX = 0000000000000001 RDX = 0000000000000002 RSI = 0000000000000000 RDI = 0000000000000000 R8  = 0000000000000003 R9  = 0000000000000004 R10 = 0000000000000012 R11 = 000000326D4FFD00 R12 = 0000000000000000 R13 = 0000000000000000 R14 = 0000000000000000 R15 = 0000000000000000 RIP = 00007FF6C5702472 RSP = 000000326D4FFC50 RBP = 000000326D4FFC80 EFL = 00000206

进入到test_add后寄存器的值：

RAX = 0000000000000001 RBX = 0000000000000000 RCX = 0000000000000001 RDX = 0000000000000002 RSI = 0000000000000000 RDI = 0000000000000000 R8  = 0000000000000003 R9  = 0000000000000004 R10 = 0000000000000012 R11 = 000000326D4FFD00 R12 = 0000000000000000 R13 = 0000000000000000 R14 = 0000000000000000 R15 = 0000000000000000 RIP = 00007FF6C5702370 RSP = 000000326D4FFC48 RBP = 000000326D4FFC80 EFL = 00000206

对比可知rsp和rip发生了变化，查看此时堆栈的值：
在这里插入图片描述
这个值恰恰是call指令后面的地址。从这里可以看出call做了什么：

将call后面的指令压入堆栈中；rsp = rsp -8(栈是从高地址向低地址增长的)
跳转到call 函数所在位置 jump to fun_address rip指向新的地址

栈是1字节存储的，地址8字节需要-8，这也就解释了rsp为什么要-8。(000000326D4FFC50 - 000000326D4FFC48 = 8(十六进制))

注意: 00007FF6C5702430 push rbp 会将rsp-8

windbg源代码调试

设置源代码就能进行源码级别的调试了。VS本身就能调试，搞这么费劲干嘛那？当需要跨语言开发的时候，比如通过Java或者Python和C++协同开发的时候，通过attach进程，然后就能够调试C++代码了。还有exe出现crash的时候，windbg就可以排上用场了。经典的蓝屏也可以通过windbg来分析。
在这里插入图片描述
只要有pdb，在另一台电脑上，有源代码，指定之后也可以进行调试。

原理：在 Visual Studio 中，你可以手动指定源代码文件的新路径，让调试器能够找到正确的源代码。操作步骤
打开调试会话：在另一台电脑上打开需要调试的程序，并启动调试会话。指定源代码路径：当调试器提示找不到源代码文件时，你可以在 “源文件”
窗口中右键单击，选择 “浏览”，然后手动指定源代码文件的新路径。这样，调试器就会使用新的路径来查找源代码文件。