函数的堆栈调用

最新推荐文章于 2022-10-30 17:38:46 发布

北顾江野

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分类专栏： C/C++

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每一个程序的执行都使用了栈，栈被定义为一个特殊的容器，用户可以将数据压入栈中（入栈，push），也可以将已经压入的数据弹出（pop，出栈），但栈这个容器必须遵守一条规则“先进后出”。

在操作系统中，栈是动态内存区域，程序可以将数据压入栈中，也可以将数据从栈顶弹出。在i386下，栈顶由称之为esp的寄存器进行定位。

栈在程序运行中具有举足轻重的地位。栈保存了一个函数调用所需要的维护信息，被称之为堆栈帧或活动记录。一般包括如下几个方面的内容：

1.函数的返回地址和参数；

2.临时变量：包括函数的非静态局部变量以及编译器自动生成的其他临时变量；

3.保存的上下文：包括在函数调用前后需要保持不变的寄存器。

具体写一个例子来进行分析：

#include<stdio.h>
int sum(int a,int b)
{
   int tmp=0;
   tmp=a+b;
   return tmp;
}

int main()
{
   int a=10;
   int b=20;
   int ret=0;

   ret=sum(a,b);
   printf("ret=%d\n",ret);
   return 0;
}
首先，先从main函数开始，查看main()函数的反汇编代码，进去之后会发现在一开始就看到如下部分：

紧接着，继续看反汇编，如下图

画出在栈中的整个过程：

整个函数的调用，结合上面两张图就基本明白了。那现在说一下刚开始的问题，在第一张图中也做了一点标注。对于每个函数的刚开始都会出现基本类似的指令。这一大堆指令总结起来就干了四件事情：

第一：将调用方的栈底地址入栈。====》push ebp

第二：让原本指向调用方栈底的ebp指向当前函数的栈底。====》mov ebp,esp

第三：给当前函数开辟栈帧。====>sub esp,44h

第四：对开辟的栈帧进行初始化。初始化的大小不一定。====>rep stos

所以对于sum函数我们可以理解，但是在main函数刚开始也有这些指令，不由地，我们知道，main函数也是通过一个函数来进行调用的，所以也需要上面这四个步骤！！此时也就可以回答图二中我画？？的地方咯，它一定存的是调用main函数的函数栈底地址。是不是很清楚呀^O^

自己写一下整个过程:

#include<stdio.h>
int sum(int a,int b)
{
   /*
   push ebp
   mov ebp,esp
   sub esp,44h
   push ebx
   push esi
   push edi
   lea edi,[ebp-44h]
   mov ecx,11h
   mov eax,0xccccccch
   rep stos ===>[esp,ebp]=0xcccccccc
   */
   int tmp=0;//mov dword ptr[ebp-4],0
   tmp=a+b;
   /*
   mov eax,dword ptr[ebp+8]
   add eax,dword ptr[ebp+0ch]
   mov dword ptr[ebp-4],eax
   */
   return tmp;//mov dword ptr[ebp-4],eax
}
/*
mov eax,dword ptr[ebp-4]
mov esp,ebp
pop ebp
ret
*/

int main()
{
   /*
   push ebp
   mov ebp,esp
   sub esp,44h
   push ebx
   push esi
   push edi
   lea edi,[ebp-44h]
   mov ecx,11h
   mov eax,0xccccccch
   rep stos ===>[esp,ebp]=0xcccccccc
   */
   int a=10;//mov dword ptr[ebp-4],0Ah
   int b=20;//mov dword ptr[ebp-8],14h
   int ret=0;//mov dword ptr[ebp-0Ch],0
   ret=sum(a,b);
   /*
   mov eax,ptr[ebp-8]
   push eax
   mov ebx,ptr[ebp-4]
   push ebx
   push ecx
   call sum
   add esp,8
   mov dword ptr[ebp-0ch],eax
   */
   printf("ret=%d\n",ret);
   return 0;
}
总结一下吧~