47、深入理解运行时环境与效率优化

深入理解运行时环境与效率优化

1. 运行时环境基础

1.1 栈上参数排序

在函数调用过程中，参数以逆序压入栈中。这是因为被调用函数通过帧指针的偏移量来访问参数。当参数逆序压入时，第一个参数位于栈顶，其与帧指针的偏移量是一个常量，且任何参数与帧指针的偏移量都是一个独立于压入参数数量的常量值。

若参数以正序压入，第一个参数的偏移量将取决于压入的参数数量。编译器虽能计算该值，但实际传入的参数数量可能与函数期望的参数数量不同，这会导致偏移量错误，函数无法获取到所需的参数。

在逆序方案中，额外的参数会出现在前几个参数的下方，帧指针到第一个参数的距离不变，函数会正确访问前三个参数并忽略额外的参数。若函数知道有额外参数，可通过获取最后一个参数的地址并递增指针来访问这些值，但更好的方法是使用 stdarg.h 宏，它提供了一种可移植的接口来访问可变参数。

1.2 最终栈帧布局

栈帧的布局包含了局部变量、旧帧指针、逆序压入的参数、保存的寄存器值等信息。以下是一个栈帧布局的示例：

Local Variables
Old Frame Ptr
Arguments Pushed in Reverse Order
Top of Previous Stack Frame
Stack Pointer
Saved Register Values
Frame Pointer

1.3 函数的执行与返回

以一个简单的函数为例：