函数调用方式的区别[thiscall,__cdecl,__stdcall]

   前几天在优快云看到yc_8301写的一篇介绍VC中的几种函数调用方法区别的文章，一下子释放了我的好奇心。先前也听说过诸如__cdecl和__stdcall的区别，但也只是泛泛地介绍一下前一种调用(__cdecl)由主调函数负责参数压栈，同时主调函数负责栈(Stack)的恢复。后一种调用(__stdcall)由主调函数负责参数压栈，由函数本身负责栈的恢复。但终究觉得不过隐，觉得__cdecl和__stdcall仍然有些"犹报琵琶半遮面"，经YC_8301的一提醒，顿时开朗，在此表示感谢!

本文转自:

http://blog.youkuaiyun.com/yc_8301/archive/2007/10/08/1814744.aspx

预知更清楚的表述，请朋友们至原文作者Blog:

http://blog.youkuaiyun.com/yc_8301/

详查。本文对于原文做了些"篡改"，请原作者多多包涵... ...

此外本文示例所用的平台：WinXP + VC6.0

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  通常在使用VC进行函数定义时会指定该函数调用方式，诸如：

  int  __stdcall max(int a, int b)
  {
   return a>b?a:b;
  }

  int  __cdecl min(int a, int b)
  {
    return a<b?a:b;
  }

  bool  __fastcall equal(int a, int b)
  {
    return a=b?true:false;
  }

 

   首先，让我们来分个类，调用方法分为两大类另加一个较特殊的__thiscall.

 

第一类：__stdcall类  别名：WINAPI,CALLBACK,PASCAL。该类特点是:主调函数负责参数入栈，由函数本身负责栈的恢复.

 

第二类：__cdecl类    别名：C/C++中默认调用方式，若你定义函数未指定函数调用约定(Calling Conventions),例如在VC6中下面两个函数的调用约定是等价的：

  int max(int a, int b)
  {
    return a>b?a:b;
  }

  int  __cdecl min(int a, int b)
  {
    return a<b?a:b;
  }

该类调用约定的特点是：由主调函数负责参数入栈，并由主调函数负责线的恢复.

 

第三类：__thiscall 该类比较特殊，只用于类成员函数调用，你甚至不能强制指定这个函数调用约定。它是由C/C++编译器自动添加的。在C/C++中类成员函数会默认传入一个this指针，对于此，在默入情况下，C/C++中类成员函数通过此类调用约定来指定this指针.

 

   接着介绍一下__thiscall，__thiscall是关于类的一种调用方式.

 

  它与其他调用方式的最大区别是：   
__thiscall对每个函数都增加了一个类指针参数
  class   aa   
  {   
  void   bb(int   cc);   
  };   
  实际上bb的函数原形是void   bb（aa   &this,   int   cc);   

 

   __cdecl的调用方式介绍: 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->debug  windows->Registers,显示寄存器变量值，然后在选debug  windows->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(_).  

 

  _stdcall调用约定介绍：实际上就是PASCAL，CALLBACK,WINAPI 

  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=   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

 

之后，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：_stdcall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

   最后，在SDK中输出API函数的时候，经常会利用WINAPI对函数进行约定，WINAPI在WIN32中，它被定义为__stdcall 函数调用约定有多种，这里简单说一下：

    
  1、__stdcall调用约定相当于16位动态库中经常使用的PASCAL调用约定。在32位的VC++5.0中PASCAL调用约定不再被支持（实际上它已被定义为__stdcall。除了__pascal 外，__fortran和__syscall也不被支持），取而代之的是__stdcall调用约定。两者实质上是一致的，即函数的参数自右向左通过栈传递，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。