函式的堆疊呼叫

2021-09-01 23:45:42 字數 3633 閱讀 2222

型參在**開闢記憶體?

型參的入棧順序?

函式返回值怎麼帶出來?

函式的返回值為什麼會回退到棧裡?

函式呼叫結束為什麼會沿著呼叫點繼續執行?

我們先來了解一下堆與棧是怎樣的一種存在

什麼是棧?

棧用於維護函式呼叫的上下文,離開棧,函式就沒有辦法實現。棧通常在使用者空間的最高位址處分配,通常有數兆位元組大小。

棧在程式執行中具有舉足輕重的地位。最重要的是,棧儲存了乙個函式呼叫所需要的的維護資訊,這常常被稱為堆幀棧或者活動記錄。堆疊幀一般包括以下幾個內容:

什麼是堆?

堆是用來容納應用程式動態分配記憶體的記憶體區域,當程式使用malloc或new分配記憶體時,得到的記憶體來自堆裡,堆也可能沒有固定統一的儲存區域。堆一般比棧大很多,可能有幾十數百兆自己的容量。

認識函式堆疊呼叫的一些簡單指令

mov  移值指令

lea    移位址

push  用棧

pop    出棧

call    

jump到被呼叫方函式

認識暫存器的存在

暫存器是cpu內部的元件,暫存器擁有非常高的讀寫速度,所以在暫存器之間的資料傳送非常快。

暫存器的用途:

1.可將暫存器內的資料執行算術及邏輯運算。

2.存於暫存器內的位址可用來指向記憶體的某個位置,即定址。

3.可以用來讀寫資料到電腦的周邊裝置。

eax   是"累加器"(accumulator), 它是很多加法乘法指令的預設暫存器。

add eax,4;      eax+=4

sub eax,4;       eax-=4

ebx   是"基位址"(base)暫存器, 在記憶體定址時存放基位址。

ecx   是計數器(counter), 是重複(rep)字首指令和loop指令的內定計數器。

edx   總是被用來放整數除法產生的餘數。

ebp   棧底指標暫存器

esp   棧頂指標暫存器

pc    下一行指令暫存器

在i386中,乙個函式的活動記錄用ebp(棧底指標暫存器)和esp(棧頂指標暫存器)這兩個暫存器劃定範圍。esp暫存器始終指向棧的頂部,同時也就指向了當前函式的活動記錄的頂部。而相對的,ebp的暫存器指向了函式活動記錄的乙個固定範圍。

函式堆疊呼叫的實質

用下邊的簡單**舉例了解一下

int add(int a,int b)

int main()

型參開闢記憶體:呼叫方(如下**)

main 函式棧布局:

被呼叫方:(如下**)

add函式棧幀開闢:

0119291d mov esp,ebp //釋放add函式的棧幀空間

0119291f pop ebp

01192920 ret

函式呼叫過程開闢型參的記憶體並初始化為0xcccccccc

壓入呼叫方棧底指標的值

開闢區域性變數所需要的棧空間並初始化

函式呼叫完成後的清棧

清理棧開闢的區域性變數

pop ebp(棧底指標暫存器)   ebp回退到呼叫方棧底

ret(pop pc)

清棧的意義:告訴暫存器記憶體可以再次被分配。

函式的呼叫約定:

(1)thiscall: 類成員方法的呼叫約定,this指標存放於cx暫存器,引數從右到左壓。

內建型別的呼叫約定(calling convention):

(2)_cdecl:c標準的呼叫。型參由呼叫方開闢,被呼叫方清理。每乙個呼叫它的函式都包含清空堆疊的**,所以產生的可執行檔案大小會比呼叫_stdcall函式的大。

(3)__stdcall:windows標準的呼叫約定,型參由呼叫方開闢,被呼叫方清理。

(4)__fastcall:快速呼叫約定,它是通過暫存器來傳送引數的(實際上,它用ecx和edx傳送前兩個雙字(dword)或更小的引數,剩下的引數仍舊自右向左壓棧傳送,被呼叫的函式在返回前清理傳送引數的記憶體棧)。

約定的意義:

1)約定了函式符號的生成。(不同的函式約定,函式符號的生成不一樣)

2)約定了函式引數的壓棧順序。

3)約定了型參的開闢和清理方式。

接下來我們解決文章開頭的問題???

1、型參在**開闢記憶體?

型參在棧上開闢記憶體,由呼叫方開闢。

2、型參的入棧順序?

型參從右向左入棧,如果從左至右的話,不知道實參的傳遞個數。

3、函式返回值怎麼帶出來?

函式值存放到暫存器中,由暫存器帶回

eax帶回返回值:

(1)0《返回值<=4       由eax帶回

(2)4《返回值<=8       由eax edx  兩個暫存器帶回

(3)8《返回值             由臨時量帶回(非類型別)

非類型別的返回方式:

4、函式的返回值為什麼會回退到棧裡?

因為壓棧壓的是呼叫方的棧底指標

5、函式執行完成後怎麼控制沿用點繼續執行?

通過call指令繼續。

call指令的作用:

(2)jump到被呼叫方函式

tips:

實參與型參:

int add(int a,int b)//型參,用來接收呼叫該方法時傳遞的引數

int main()

函式定義與函式說明:

int add(int a,int b)  //求兩個整型數之和

int add(int a,int b)//實現函式

不需要宣告int add(int a,int b)

int main()

需要宣告int add(int a,int b);//函式宣告,需要加分號

int main()//被呼叫的函式在呼叫之後

int add(int a,int b)

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