C语言函数参数入栈的汇编理解

先来看这样一段程序：

#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void print1(int a,int b,int c)
{
    printf("%p\n",&a);
    printf("%p\n",&b);
    printf("%p\n",&c);
}

int main(void)
{
   print1(1,2,3);
   exit(0);
}

它的输出是：

0022FF40
0022FF44
0022FF48

发现a,b,c的地址是逐渐增大的，差值是4个字节。这和我所知道的：C函数参数入栈的顺序是从右到左 是相匹配的，而且地址的增大值也

与变量所占的字节数相匹配。

不过当把程序稍微做一下修改，如下：

#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void print2(char a,char b,char c)
{
   printf("%p\n",&a);
   printf("%p\n",&b);
   printf("%p\n",&c);
}

int main(void)
{
   print2(1,2,3);
   exit(0);
}

再观察一下它的输出：

0022FF2C
0022FF28
0022FF24

怎么和上面的效果是相反的！虽然我知道这肯定编译器的一个技巧，不过 参数入栈的顺序是从右到左的 概念却动摇了。

为了弄清楚其中的道理，必须观察程序生成的中间.s文件，为此，我执行了以下一条命令：

gcc -S test.c(当前C文件中保存的程序是文章一开始的那个) 在当前目录下生成test.s文件

使用vim打开test.s文件（只截取主要内容了）：

esp是指向栈顶的指针，ebp是用来备份这个指针的。栈的形状如下：

esp

ebp

|____________________________________________________

栈的最大值    栈的最小值

每压入一个参数入栈，就执行  esp = esp - sizoeof（参数）。不过在esp值变之前，先备份一下 ebp = esp,这样不管最后esp指到哪里去了，函数结束时就用这个ebp就能顺利回到调用者了。

print1:
   pushl %ebp//6.先把ebp压栈，保存这个指针
   movl  %esp, %ebp//7.使ebp这个指针保存着esp这个指针指向的地址值
   subl  $8, %esp//8.使esp - 8，也就是说空下8个字节以便实现某个功能
   leal   8(%ebp), %eax//9.把(ebp + 8)的地址给eax 这个地方为什么要+8 因为这个函数在经历第5，6步的时候存在着压了两个4字节入栈的操作。此时+8就指向了实参1
   movl  %eax, 4(%esp)//10.这个时候就用到第8步空下来的8个字节中的4个了，原来是保存值，原理就是用C语言写两个数交换值时的那个第三个变量，即缓冲区
   movl  $.LC0, (%esp)	//11.把字符串“%p\n”压栈     从第10,11步来看，两个参数的入栈顺序，其实不管顺序了，两个参数，最右边的在高地址，最左边的在低地址
   call  printf//12.调用函数printf,又是压栈出栈的操作了	到此可以得到8个字节的缓冲区全部用完了
   leal  12(%ebp), %eax//13.同第9步，此时获取的是实参2的地址
   movl  %eax, 4(%esp)//14.我想说同上
   movl  $.LC0, (%esp)	//15.我想说同上
   call  printf//16.我想说同上
   leal  16(%ebp), %eax//17.同第9步，此时获取的是实参3的地址
   movl  %eax, 4(%esp)//18.我想说同上
   movl  $.LC0, (%esp)	//19.我想说同上
   call  printf//20.我想说同上。到了此处我们就知道，printf打印参数的地址，这个地址是在main函数中压栈时分配的，是什么就是什么，符合参数入栈的顺序是从右到左这个说法。
   leave
   ret 
   .size print1, .-print1
.globl main
   .type main, @function
main:
   leal  4(%esp), %ecx
   andl  $-16, %esp
   pushl -4(%ecx)
   pushl %ebp
   movl  %esp, %ebp
   pushl %ecx
   subl  $20, %esp//1.先把栈预留20个字节，这其中的原因(为什么是20)估计与什么算法有关
   movl  $3, 8(%esp)//2.看！，先把3放入esp + 8
   movl  $2, 4(%esp)//3.再看！，把2放入esp + 4
   movl  $1, (%esp)//4.最后把1放入esp
   call  print1//5.调用函数print1。至此可以看到参数1,2,3是从右往左压入栈的，3在最高最地址（相对于1的保存地址来说），而1就在最低地址了（相对于3的保存地址来说）
   movl  $0, (%esp)
   call  exit
   .size main, .-main

好的，这个程序分析完了，再来看有疑问的程序吧:

print2:
   pushl %ebp//5.我想说同上
   movl  %esp, %ebp//6.我想说同上
   subl  $24, %esp//7.这个就不同上了，比上面那个esp - 8大很多吗，不过要记住，这24个字节是个缓冲区
   movl  8(%ebp), %eax//8.把实参1放入eax
   movl  12(%ebp), %edx//9.把实参2放入edx
   movl  16(%ebp), %ecx//10.把实参3放入ecx
   movb  %al, -4(%ebp)//11.把eax的低字节放入ebp - 4
   movb  %dl, -8(%ebp)//12.把edx的低字节放入ebp - 8
   movb  %cl, -12(%ebp)//13.把ecx的低字节放入ebp -12。从这个地方就可以发现问题的出现原因了，此时的实参1所存放的地址高于存放实参3的地址。到此，24字节的缓冲区已经使用了12
   leal  -4(%ebp), %eax//14.把实参1存放的地址放入eax
   movl  %eax, 4(%esp)//15.把实参1放入esp + 4
   movl  $.LC0, (%esp)	//16.把字符串“%p\n”放入esp
   call  printf//17.调用函数printf。从此依然可以看出函数参数的入栈地址是最右边的在高地址，最左边的在低地址。到此24字节的缓冲区使用了20个，还余下4个没有用
   leal  -8(%ebp), %eax//18.我想说同上
   movl  %eax, 4(%esp)//19.我想说同上
   movl  $.LC0, (%esp)	//20.我想说同上
   call  printf//21.我想说同上
   leal  -12(%ebp), %eax//22.我想说同上
   movl  %eax, 4(%esp)//23.我想说同上
   movl  $.LC0, (%esp)	//24.我想说同上
   call  printf//25.我想说同上
   leave
   ret
   .size print2, .-print2
.globl main
   .type main, @function
main:
   leal  4(%esp), %ecx
   andl  $-16, %esp
   pushl -4(%ecx)
   pushl %ebp
   movl  %esp, %ebp
   pushl %ecx
   subl  $20, %esp
   movl $3, 8(%esp)//1.和上面那个程序一样的压栈操作
   movl $2, 4(%esp)//2.我想说同上
   movl $1, (%esp)//3.我想说同上
   call  print2//4.我想说同上
   movl  $0, (%esp)
   call  exit
   .size main, .-main

结束了，知道了原因了。这计算机执行函数的时候不停的压栈出栈，执行这些精细的操作真是太牛了，不过计算机没有情感，它不会评估这个复杂度，只要一条条执行就行了，就像我们抄作文似的，作文

最后好不好不是我们能决定的，而是作文的作者。我暴露了-_-|||。

谢谢观赏！

此处的汇编语言是AT&T汇编，相关学习资料地址： 点击打开链接

本文参考文章地址：点击打开链接