C語言函數(shù)調(diào)用堆棧詳情分析
一、C函數(shù)棧幀開辟以及回退過程
__cdecl(C語言默認(rèn)調(diào)用方式，函數(shù)參數(shù)8字節(jié)以內(nèi)，使用push。本節(jié)采用此方式)
main函數(shù)的棧幀調(diào)用sum函數(shù)的棧幀，sum函數(shù)棧幀使用完了以后回退都是怎么進(jìn)行的，要搞清楚這個問題必須得看匯編代碼，匯編代碼分為兩種：inter x86（windows）和AT&T(unix)。這兩種匯編非常相似，x86的匯編是從右向左看，unix的匯編是從左向右看的。
局部變量都是通過棧底指針ebp偏移訪問，不生成符號，不屬于數(shù)據(jù)，屬于指令。
形參壓棧在C/C++中是從右向左壓棧，因為要支持可變長參數(shù)，如果從左向右，編譯器就不知道用戶傳入了多少實參，形參內(nèi)存是在調(diào)用函數(shù)棧幀中開辟，每壓棧一個實參，都會開辟一個形參的空間，棧頂指針esp都會減4字節(jié)。
實參壓棧完成后需要調(diào)用call指令來執(zhí)行sum函數(shù)，執(zhí)行完sum函數(shù)后，執(zhí)行完sum函數(shù)后需要回到調(diào)用指令（call）的下一條指令繼續(xù)執(zhí)行。
call指令做兩件事：
- 1.把下一行指令的地址入棧
- 2.jmp跳轉(zhuǎn)
?？臻g圖：
執(zhí)行call指令后，程序調(diào)到這里，不是sum函數(shù)的指令部分
在編譯階段，所有匯編指令代碼引用符號的地方全部不是合法的地址（因為我們當(dāng)前文件可能引用外部的符號，而編譯階段是獨立編譯的，我們鏈接的時候才會進(jìn)行符號解析、合并符號表等操作，之后再給符號分配內(nèi)存地址），對于數(shù)據(jù)符號來說是零地址，對于函數(shù)符號來說是-4。那么當(dāng)我們在鏈接階段符號解析完成以后，得到每一個符號的具體地址，給數(shù)據(jù)符號分配的地址是絕對地址，給函數(shù)符號分配的地址是與下一行指令地址的一個偏移量，這樣當(dāng)程序需要跳轉(zhuǎn)到某個函數(shù)地址的時候，取出PC寄存器保存的地址與該偏移量相加就得到函數(shù)的入口地址。
計算相對偏移量后就進(jìn)入了sum函數(shù)，先執(zhí)行下面一段指令，才執(zhí)行我們寫的sum函數(shù)
每次執(zhí)行一個函數(shù)前要執(zhí)行三個操作：
- 把調(diào)用方的棧底地址入棧(push ebp)，讓ebp指針指向當(dāng)前函數(shù)的棧底(mov ebp,esp)
- 移動棧頂指針esp，給被調(diào)用函數(shù)開辟棧幀(sub esp 44h)
- 初始化新棧幀內(nèi)存，把esp和ebp之間所有的棧內(nèi)存全部初始化成0xCCCCCCCC(rep stos dword ptr [edi])無效值。
Linux為棧幀不分配初始值，windows會分配初始值，為0xCCCCCCCC(-858993460)
然后執(zhí)行sum函數(shù)的指令：
局部變量通過棧底指針ebp負(fù)向偏移訪問，形參通過ebp正向偏移訪問，eax為a+b的計算結(jié)果，將計算結(jié)果賦值給temp，return的時候?qū)emp的值賦值給eax，給調(diào)用方返回
棧幀清退：
可以看到，開辟棧幀的時候我們對占內(nèi)存進(jìn)行了初始化，但是棧幀清退的時候僅僅就是修改了esp和ebp，沒有做其他任何操作，如果我們此時通過一些手段去訪問已被清退棧幀的內(nèi)存，還是可以訪問到的，因為數(shù)據(jù)還存在
參數(shù)清除：
sum函數(shù)執(zhí)行完成后，從PC寄存器中取出地址繼續(xù)執(zhí)行，這里PC寄存器存放的是call指令的下一行地址，這條指令做的操作是回退形參變量占的內(nèi)存，形參內(nèi)存由調(diào)用方開辟和釋放。sum函數(shù)返回值由eax寄存器帶回來。
在被調(diào)用方執(zhí)行完成后，通過pop ebp就知道應(yīng)該回到哪(恢復(fù)棧底)，再通過ret指令就知道回到哪以后從哪一行指令開始運行(取出棧頂元素放到PC寄存器里面,而棧頂元素存的就是call的下一行地址)
sum函數(shù)棧底保存的是main的棧底地址，main函數(shù)棧底保存的是調(diào)用main的函數(shù)的棧底地址
二、C函數(shù)調(diào)用約定和返回值
到此這篇關(guān)于C語言函數(shù)調(diào)用堆棧詳情分析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C函數(shù)調(diào)用堆棧內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
相關(guān)文章
c語言執(zhí)行Hello?World背后經(jīng)歷的步驟
這篇文章介紹了c語言執(zhí)行Hello?World背后經(jīng)歷的步驟，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2021-12-12
C++無鎖隊列是一種多線程編程技術(shù),它可以在不使用鎖的情況下實現(xiàn)線程安全的隊列,本文就來詳細(xì)的介紹一下C++無鎖隊列的原理與實現(xiàn)示例,具有一定的參考價值,感興趣的可以了解一下2024-01-01
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語言實現(xiàn)細(xì)菌的繁殖與擴散，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2021-11-11
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語言模擬實現(xiàn)掃雷游戲，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2021-01-01
文件(file)一般指存儲在外部介質(zhì)上數(shù)據(jù)的集合,比如我們經(jīng)常使用的.txt, .bmp, jpg. .exe,.rmvb等等,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C語言文件操作的相關(guān)資料,文中通過實例代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下2022-09-09
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++實現(xiàn)教務(wù)管理系統(tǒng)，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-06-06
這篇文章主要為大家介紹了如何使用Qt實現(xiàn)日志文件的滾動寫入功能,在日志文件達(dá)到10MB時創(chuàng)建新的日志文件,并且在總?cè)罩疚募笮∵_(dá)到10GB時開始覆蓋最早的日志文件,需要的可以參考下2024-11-11
這篇文章主要介紹了C語言中的判斷質(zhì)數(shù)問題，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教2023-03-03
C++基礎(chǔ)入門教程（六）：為什么創(chuàng)建類的時候要用new？
這篇文章主要介紹了C++基礎(chǔ)入門教程（六）：為什么創(chuàng)建類的時候要用new？本文講解了使用new創(chuàng)建動態(tài)結(jié)構(gòu)體、為什么要有new、自動存儲（自動變量、局部變量）、動態(tài)存儲、vector和array等內(nèi)容,需要的朋友可以參考下2014-11-11
本篇文章是對使用Inotify 監(jiān)控目錄與文件的方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，需要的朋友參考下2013-05-05