通过汇编一个简单的C程序，理解计算机如何工作-优快云博客

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本文通过一个简单的C语言程序实例，详细解析了函数调用过程中的内存分配与释放，以及参数传递的方式。从main函数出发，逐步深入到f和g函数的调用细节，展示了如何使用GCC生成汇编代码，并解释了每一行汇编指令的作用。

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秣陵+ 原创作品转载请注明出处 + 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

//文件名 main.c
int g(int x)
{   
    return x+12;
}
int f(int x)
{
    return g(x)
}
int main()
return f(21)+36

汇编命令
gcc -S -o main.s main.c -m32 // m32为编译为32位的选项
用VIM打开main.s删除所有以点开头的行
:g/^\s\?\.\+/d
//得到汇编代码如下
g:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    movl    8(%ebp), %eax
    addl    $12, %eax
    popl    %ebp
    ret
f:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    pushl   8(%ebp)
    call    g
    addl    $4, %esp
    leave
    ret
main:
    pushl   %ebp
    movl    %esp, %ebp
    pushl   $21
    call    f
    addl    $4, %esp
    addl    $36, %eax
    leave
    ret

C代码
汇编码

汇编码解读

程序从main开始，假设此时 ebp=esp=64 内存[]

main:
pushl   %ebp
movl    %esp, %ebp

建立一个新的堆栈a，新栈基址为60

ebp=60,esp=60

[64]

pushl   $21

将21入栈

ebp=60,esp=56

[64,21]

call    f

将eip入栈，把f传入eip

ebp=60,esp=52

[64,21,main_call_next]

f:
pushl   %ebp
movl    %esp, %ebp

在堆栈a上建立新栈b，基址为48

esp=48,ebp=48

[64,21,main_call_next,60]

pushl   8(%ebp)

将(ebp+8)处的值压栈即将21压栈，esp为44

ebp=48,esp=44

[64,21,main_call_next,60,21]

call    g

将eip入栈，把g传入eip

ebp=48,esp=40

[64,21,main_call_next,60,21,f_call_next]

g:
pushl   %ebp
movl    %esp, %ebp

在建立新栈c，基址为36

esp=36,ebp=36

[64,21,main_call_next,60,21,f_call_next,48]

movl    8(%ebp), %eax

将(ebp+8)处的值传入eax，即eax=21

esp=36,ebp=36

[64,21,main_call_next,60,21,f_call_next,48]

addl    $12, %eax

将eax中的值与12相加并保存到eax中，即eax=21+12 eax=33

esp=36,ebp=36

[64,21,main_call_next,60,21,f_call_next,48]

popl %ebp

对堆栈C进行出栈操作

ebp=48,esp=40

[64,21,main_call_next,60,21,f_call_next]

ret
即：
    popl %eip 对堆栈b进行出栈操作，出栈到eip，

ebp=48,esp=44

[64,21,main_call_next,60,21]

addl    $4, %esp

ebp=48,esp=48

[64,21,main_call_next,60]

leave
相当于：
    movl %ebp，%esp
    popl %ebp

epb=60，esp=52

[64,21,main_call_next]

ret
即：
    popl %eip 对堆栈a进行出栈操作，出栈到eip，

epb=60, esp=56

[64,21]

addl    $4, %esp

esp=60,esp=60

[64]

addl    $36, %eax

eax = 36 + 33 = 69

esp=60,esp=60

[64]

leave
相当于：
    movl %ebp，%esp
    popl %ebp

ebp=64,esp=60

[]

ret
即：
    popl %eip 对堆栈a进行出栈操作，出栈到eip

ebp=64,esp=64

[]
内存示意图

总结

程序按总是顺序执行，当遇到跳转时，会保存当前的地址，跳转后总是先新建一个堆栈以免破坏之前的堆栈防止丢失回去的路。