C函数参数传递与返回值传递

（1）参数传递

       __stdcall和__cdecl都是函数调用约定关键字，先给出这两者的区别，然后举实例分析：

　　__stdcall：参数由右向左压入堆栈；堆栈由函数本身清理。

　   __cdecl：参数也是由右向左压入堆栈；但堆栈由调用者清理。

　　另外，这两者在同一名字修饰约定下，编译过后变量和函数的名字也不一样，具体见另一博文：名字修饰约定extern "C"与extern "C++"浅析

　　下面给出实例分析：

[cpp]  view plain  copy

1. #include "stdio.h"  
2. #include <iostream>  
3. #include <Windows.h>  
4. #include <conio.h>  
5.   
6. using namespace std;  
7.   
8. int __stdcall Func_stdcall(int nParam1, int nParam2)  
9. {  
10.     return 1;  
11. }  
12.   
13. int __cdecl Func_cdecl(int nParam1, int nParam2)  
14. {  
15.     return 1;  
16. }  
17.   
18. int main()    
19. {  
20.     int a = Func_stdcall(1, 2);  
21.   
22.     a = Func_cdecl(1, 2);  
23.   
24.     return 0;    
25. }   

　　以上代码在XP + VC++6.0 SP6环境下编译，编译后的汇编代码如下：

　　首先要明确上图汇编代码中几个指令的作用：

　　1.call：将call下一条指令的EIP压入堆栈，然后跳到@后标号地址处执行；EIP相当于保存着当前程序的计数器值。

　　2.ret：将堆栈的当前数据弹出给EIP，然后继续执行；

　　3.ret n：n表示一个整数，将堆栈的当前数据弹出给EIP，再将ESP的值加上n，然后继续执行。

　　我们再看汇编代码，调用Func_stdcall和Func_cdecl时，都是由调用者（main函数）将参数压入堆栈，注意地址0x00401127、0x00401129和0x00401133、0x00401135都是先压入2，再压入1，这个顺序就是函数参数由右向左的顺序。

　　再注意地址0x0040110F，这是调用Func_stdcall时的出口指令，"ret 8"先把EIP的值弹出，然后再将ESP的值加8，相当于执行两次出栈的操作。因为编译环境是32位的，调用Func_stdcall时压入的2和1，其实是压入的两个32位整数值，刚好占8个字节。然后再继续执行EIP处的指令，此时EIP的值应为0x00401130，为call指令的下一条指令，这条指令是将返回的值赋给变量a。可见，堆栈的清理是由Func_stdcall内部处理的，外部调用者并不处理。

　　然后再来看看__cdecl修饰的Func_cdecl，注意地址0x0040111B，只有一个指令“ret”，只将堆栈当前的值弹出给EIP，然后继续执行。但是在调用前已经压入了两个32位的整数值，堆栈还没有被清理。我们再来看看继续执行的指令，地址0x0040113C处的指令为继续执行的指令，指令为“add esp,8“，这个很好理解了，直接将esp的值加上8，也相当于执行两次出栈操作。但这是由调用者（main参数）进行的，因此堆栈是由调用者进行清理的。

      __stdcall通常用于Windows API中，可见如下代码：

[cpp]  view plain  copy

1. #define CALLBACK    __stdcall  
2. #define WINAPI      __stdcall  
3. #define WINAPIV     __cdecl  
4. #define APIENTRY    WINAPI  
5. #define APIPRIVATE  __stdcall  
6. #define PASCAL      __stdcall  
7. #define cdecl       _cdecl  
8.   
9. #ifndef CDECL  
10. #define CDECL       _cdecl  
11. #endif  

　　而C和C++程序的缺省调用方式则为__cdecl，下图为VC++6.0的默认设置，因此在不显式写明调用约定的情况下，一般都是采用__cdecl方式，而在与Windows API打交道的场景下，通常都是显式的写明使用__stdcall，才能与Windows API保持一致。

　　另外，还要注意的是，如printf此类支持可变参数的函数，由于不知道调用者会传递多少个参数，也不知道会压多少个参数入栈，因此函数本身内部不可能清理堆栈，只能由调用者清理了。

（2）函数返回值传递

出自《程序员的自我修养-链接、装载与库》P299

eax是函数传递返回值的一个通道。

1.对于小于4个字节的数据函数将返回值存储在eax中。

2.5~8个字节对象的情况调用惯例都是采用eax和edx的联合返回方式进行。

3.大于8个字节的返回类型,用一下代码测试:

 1 typedef struct big_thing
 2 {
 3     char buf[128];
 4 }big_thing;
 5 
 6 big_thing return_test()
 7 {
 8     big_thing b;
 9     b.buf[] = 0;
10     return b;
11 }
12 
13 int main()
14 {
15     big_thing n = return_test();
16　}

• 首先main函数在栈额外开辟了一片空间，并将这块空间的一部分作为传递返回值的临时对象，这里称为temp
• 将temp对象的地址作为隐藏参数传递个return_test函数
• return_test 函数将数据拷贝给temp对象，并将temp对象的地址用eax传出。
• return_test返回以后,mian函数将eax 指向的temp对象的内容拷贝给n。

如果返回值的类型的尺寸太大，c语言在函数的返回时会使用一个临时的栈上内存作为中转，结果返回值对象会被拷贝两次。因而不到万不得已，不要轻易返回大尺寸对象。

再来看看函数返回一个C++对象会如何：

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 
 4 struct cpp_obj
 5 {
 6     cpp_obj()
 7     {
 8         cout << "ctor\n";
 9     }
10 
11     cpp_obj(const cpp_obj& c)
12     {
13         cout << "copy ctor\n";
14     }
15 
16     cpp_obj& opearator=(const cpp_obj& rhs)
17     {
18         cout << "operator = \n";
19         return *this;
20     }
21 
22     ~cpp_obj()
23     {
24         cout << "dtor\n";
25     }
26 };
27 
28 cpp_obj return_test()
29 {
30     cpp_obj b;
31     cout << "before return\n";
32     return b;
33 }
34 int main()
35 {
36     cpp_obj n;
37     n = return_test();
38 }

运行后的输出结果可以得出：函数返回之后，进行了一个拷贝函数的调用，以及一次operator=的调用，也就是说，仍然产生了两次拷贝。因此C++的对象同样会产生临时对象。

在这段代码中我们还能看到在c++返回一个对象时，对象要经过两次拷贝构造函数的调用才能够完成返回对象的传递，1次拷贝到栈上的临时对象里，另一次把临时对象拷贝到存储返回值的对象里。在某些编译器里，返回一个对象甚至要经过更多的步骤。

为了减少返回对象的开销，C++提出了返回值优化（RVO）技术，可以将某些场合下的对象拷贝减少一次，例如：

1 cpp_obj return_test()
2 {
3     return cpp_obj();
4 }

目的是直接将对象的构造在传出时使用的临时对象上，减少一次复制过程。