C/C++函数调用过程分析

#include <stdio.h>

int func(int param1 ,int param2,int param3)
{
        int var1 = param1;
        int var2 = param2;
        int var3 = param3;

        printf("var1=%d,var2=%d,var3=%d",var1,var2,var3);
        return var1;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
        int result = func(1,2,3);

        return 0;
}

首先说明,在堆栈中变量分布是从高地址到低地址分布,EBP是指向栈底的指针,在过程调用中不变,又称为帧指针。ESP指向栈顶,程序执行时移动,ESP减小分配空间,ESP增大释放空间,ESP又称为栈指针
下面来逐步分析函数的调用过程

1.函数main执行,main各个参数从右向左逐步压入栈中,最后压入返回地址

2.执行第15行,3个参数以从左向右的顺序压入堆栈,及从param3到param1,栈内分布如下图:

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3.然后是返回地址入栈:此时的栈内分布如下:

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4.第3行函数调用时,通过跳转指令进入函数后,函数地址入栈后,EBP入栈,然后把当前ESP的值给EBP,对应的汇编指令:

push ebp
mov ebp esp

此时栈顶和栈底指向同一位置,栈内分布如下:

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5.第5行开始执行, int var1 = param1; int var2 = param2; int var3 = param3;按申明顺序依次存储。对应的汇编:

mov 0x8(%ebp),%eax
mov %eax,-0x4(%ebp)

其中将[EBP+0x8]地址里的内容赋给EAX,即把param的值赋给EAX,然后把EAX的中的值放到[EBP-4]这个地址里,即把EAX值赋给var1,完成C代码 int var1 = param1,其他变量雷同。

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6.第9行,输出结果,第10行执行 对应的汇编代码:

mov  -0x4(%ebp),%eax

最后通过eax寄存器保存函数的返回值;

7.调用执行函数完毕,局部变量var3,var2,var1一次出栈,EBP恢复原值,返回地址出栈,找到原执行地址,param1,param2,param3依次出栈,函数调用执行完毕。图略

调用函数和被掉函数栈的变化:

  1. 调用者函数把被调函数所需要的参数按照与被调函数的形参顺序相反的顺序压入栈中,即:从右向左依次把被调函数所需要的参数压入栈;
  2. 调用者函数使用call指令调用被调函数,并把call指令的下一条指令的地址当成返回地址压入栈中(这个压栈操作隐含在call指令中);
  3. 在被调函数中,被调函数会先保存调用者函数的栈底地址(push ebp),然后再保存调用者函数的栈顶地址,即:当前被调函数的栈底地址(mov ebp,esp);
  4. 在被调函数中,从ebp的位置处开始存放被调函数中的局部变量和临时变量,并且这些变量的地址按照定义时的顺序依次减小,即:这些变量的地址是按照栈的延伸方向排列的,先定义的变量先入栈,后定义的变量后入栈;

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