從匯編的角度解析函數調用過程

看看下面這個簡單函數的調用過程：

1 int Add(int x,int y)2 {3 int sum = 0;4 sum = x + y;5 return sum;6 }7 8 int main ()9 { 10 int a = 10; 11 int b = 12; 12 int ret = 0; 13 ret = Add(a,b); 14 return 0; 15 }

今天主要用匯編代碼去講述這個過程，首先介紹幾個寄存器和簡單的匯編指令的意思。?
先看幾個函數調用過程涉及到的寄存器：?
（1）esp：棧指針寄存器(extended stack pointer)，其內存放著一個指針，該指針永遠指向系統棧最上面一個棧幀的棧頂。?
（2）ebp：基址指針寄存器(extended base pointer)，其內存放著一個指針，該指針永遠指向系統棧最上面一個棧幀的底部。?
（3）eax 是”累加器”(accumulator), 它是很多加法乘法指令的缺省寄存器。?
（4）ebx 是”基地址”(base)寄存器, 在內存尋址時存放基地址。?
（5）ecx 是計數器(counter), 是重復(REP)前綴指令和LOOP指令的內定計數器。?
（6）edx 則總是被用來放整數除法產生的余數。?
（7）esi/edi分別叫做”源/目標索引寄存器”(source/destination index),因為在很多字符串操作指令中, DS:ESI指向源串,而ES:EDI指向目標串.?
在32位平臺上，ESP每次減少4字節。?
再看幾條簡單的匯編指令：?
mov ：數據傳送指令，也是最基本的編程指令，用于將一個數據從源地址傳送到目標地址（寄存器間的數據傳送本質上也是一樣的）?
sub：減法指令?
lea：取偏移地址?
push：實現壓入操作的指令是PUSH指令?
pop：實現彈出操作的指令?
call：用于保存當前指令的下一條指令并跳轉到目標函數。?
這些指令當然能看懂最好，可以讓你很深刻的理解函數調用過程，不能看懂就只能通過我的描述去理解了。?
進行分析之前，先來了解下內存地址空間的分布：?

棧空間是向低地址增長的，主要是用來保存函數棧幀。 棧空間的大小很有限，僅有區區幾MB大小?
匯編代碼實現：?
main函數匯編代碼：

int main () { 011B26E0 push ebp 011B26E1 mov ebp,esp 011B26E3 sub esp,0E4h 011B26E9 push ebx 011B26EA push esi 011B26EB push edi 011B26EC lea edi,[ebp-0E4h] 011B26F2 mov ecx,39h 011B26F7 mov eax,0CCCCCCCCh 011B26FC rep stos dword ptr es:[edi] int a = 10; 011B26FE mov dword ptr [a],0Ah int b = 12; 011B2705 mov dword ptr [b],0Ch int ret = 0; 011B270C mov dword ptr [ret],0 ret = Add(a,b); 011B2713 mov eax,dword ptr [b] 011B2716 push eax 011B2717 mov ecx,dword ptr [a] 011B271A push ecx 011B271B call @ILT+640(_Add) (11B1285h) 011B2720 add esp,8 011B2723 mov dword ptr [ret],eax return 0; 011B2726 xor eax,eax } 011B2728 pop edi 011B2729 pop esi 011B272A pop ebx 011B272B add esp,0E4h 011B2731 cmp ebp,esp 011B2733 call @ILT+450(__RTC_CheckEsp) (11B11C7h) 011B2738 mov esp,ebp 011B273A pop ebp 011B273B ret

Add函數匯編代碼：

int Add(int x,int y) { 011B26A0 push ebp 011B26A1 mov ebp,esp 011B26A3 sub esp,0CCh 011B26A9 push ebx 011B26AA push esi 011B26AB push edi 011B26AC lea edi,[ebp-0CCh] 011B26B2 mov ecx,33h 011B26B7 mov eax,0CCCCCCCCh 011B26BC rep stos dword ptr es:[edi] int sum = 0; 011B26BE mov dword ptr [sum],0 sum = x + y; 011B26C5 mov eax,dword ptr [x] 011B26C8 add eax,dword ptr [y] 011B26CB mov dword ptr [sum],eax return sum; 011B26CE mov eax,dword ptr [sum] } 011B26D1 pop edi 011B26D2 pop esi 011B26D3 pop ebx 011B26D4 mov esp,ebp 011B26D6 pop ebp 011B26D7 ret

下面圖中詳細描述了調用過程地址變化（此處所有地址是取自32位windows系統vs編輯器下的調試過程。）：?

過程描述：?
1、參數拷貝（參數實例化）。?
2、保存當前指令的下一條指令，并跳轉到被調函數。?
這些操作均在main函數中進行。

接下來是調用Add函數并執行的一些操作，包括：?
1、移動ebp、esp形成新的棧幀結構。?
2、壓棧（push）形成臨時變量并執行相關操作。?
3、return一個值。?
這些操作在Add函數中進行。

被調函數完成相關操作后需返回到原函數中執行下一條指令，操作如下：?
1、出棧（pop）。?
2、回復main函數的棧幀結構。（pop ）?
3、返回main函數?
這些操作也在Add函數中進行。?至此，在main函數中調用Add函數的整個過程已經完成。?
總結起來整個過程就三步：?
1）根據調用的函數名找到函數入口；?
2）在棧中審請調用函數中的參數及函數體內定義的變量的內存空間?
3）函數執行完后，釋放函數在棧中的審請的參數和變量的空間，最后返回值（如果有的話）?
如果你學了微機原理，你會想到cpu中斷處理過程，是的，函數調用過程和中斷處理過程一模一樣。

函數調用約定：?
這里再補充一下各種調用規定的基本內容。?
_stdcall調用約定

所有參數按照從右到左壓入堆棧，由被調用的子程序清理堆棧

_cdecl調用約定（The C default calling convention，C調用規定）

參數也是從右到左壓入堆棧，但由調用者清理堆棧。

_fastcall調用約定

顧名思義，_fastcall的目的主要是為了更快的調用函數。它主要依靠寄存器傳遞參數，剩下的參數依然按照從右到左的順序壓入堆棧，并由被調用的子程序清理堆棧。

本篇博文是按調用約定__stdcall 調用函數。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的C语言的函数调用过程（栈帧的创建与销毁）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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