宏WINAPI和几种调用约定
在VC SDK的WinDef.h中，宏WINAPI被定义为__stdcall，这是C语言中一种调用约定，常用的还有__cdecl和__fastcall。这些调用约定会对我们的代码产生什么样的影响？让我们逐个分析。
首先，在x86平台上，用VC编译这样一段代码：
1 int __cdecl TestC(int n0, int n1, int n2, int n3, int n4, int n5) 2 { 3 int n = n0 + n1 + n2 + n3 + n4 + n5; 4 return n; 5 } 6 7 int __stdcall TestStd(int n0, int n1, int n2, int n3, int n4, int n5) 8 { 9 int n = n0 + n1 + n2 + n3 + n4 + n5; 10 return n; 11 } 12 13 int __fastcall TestFast(int n0, int n1, int n2, int n3, int n4, int n5) 14 { 15 int n = n0 + n1 + n2 + n3 + n4 + n5; 16 return n; 17 } 18 19 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 20 { 21 TestC(0, 1, 2, 3, 4, 5); 22 TestStd(0, 1, 2, 3, 4, 5); 23 TestFast(0, 1, 2, 3, 4, 5); 24 return 0; 25 }
然后在main函数的开始出设置断点、开始调试。
首先，我们会看到编译器为__cdecl产生的汇编代码：
;main函数中的调用代码
TestC(0, 1, 2, 3, 4, 5); 013F243E push 5 013F2440 push 4 013F2442 push 3 013F2444 push 2 013F2446 push 1 013F2448 push 0 013F244A call TestC (13F11D1h) 013F244F add esp,18h
;TestC函数的实现，省略无关代码
int __cdecl TestC(int n0, int n1, int n2, int n3, int n4, int n5) { 013F1400 push ebp 013F1401 mov ebp,esp 013F1403 ...
...
013F1439 mov esp,ebp 013F143B pop ebp 013F143C ret
由以上代码可以发现，main函数中调用TestC函数时，将6个参数由右至左依次压栈，也就是全部参数都通过栈传递。在TestC函数ret时，并没有清理栈上的参数，而是在main函数中通过调整esp来清理的。正因为如此，使得__cdecl可以支持参数个数不定的函数调用，如 ：
void f(char* fmt, ...);
再来看一下__stdcall的汇编代码：
;main函数中的调用代码
TestStd(0, 1, 2, 3, 4, 5); 00FB2452 push 5 00FB2454 push 4 00FB2456 push 3 00FB2458 push 2 00FB245A push 1 00FB245C push 0 00FB245E call TestStd (0FB11E0h) ;TestStd函数的实现，省略无关代码 int __stdcall TestStd(int n0, int n1, int n2, int n3, int n4, int n5) { 00FB1840 push ebp 00FB1841 mov ebp,esp 00FB1843 ...
...
00FB1879 mov esp,ebp 00FB187B pop ebp 00FB187C ret 18h
以上代码中，main函数中调用TestStd函数时，将6个参数由右至左依次压栈，这一点与__cdecl相同。不同的是在TestStd函数ret时，清理掉了栈上的6个参数（18h = 4 * 6）。
最后看一下__fastcall产生的代码：
;main函数中的调用代码
TestFast(0, 1, 2, 3, 4, 5); 00FB2463 push 5 00FB2465 push 4 00FB2467 push 3 00FB2469 push 2 00FB246B mov edx,1 00FB2470 xor ecx,ecx 00FB2472 call TestFast (00FB11E5)
;TestFast函数的实现，省略无关代码 int __fastcall TestFast(int n0, int n1, int n2, int n3, int n4, int n5) { 00FB1880 push ebp 00FB1881 mov ebp,esp 00FB1883 ...
...
00FB18C1 mov esp,ebp 00FB18C3 pop ebp 00FB18C4 ret 10h
与以上两个调用约定显著不同的是，__fastcall使用ecx和edx来传递前两个参数（如果有的话），剩余的参数依然按照从右到左的顺序压栈传递。并且在函数ret时，类似于__stdcall，会清理通过栈传递的参数（此处为4个，10h = 4 * 4）。
接下来看一下x64平台上产生的代码：
;main函数中的调用代码
000000013F3111A0 ...
... 000000013F3111AA sub rsp,30h 000000013F3111AE ...
... TestC(0, 1, 2, 3, 4, 5); 000000013F3111C1 mov dword ptr [rsp+28h],5 000000013F3111C9 mov dword ptr [rsp+20h],4 000000013F3111D1 mov r9d,3 000000013F3111D7 mov r8d,2 000000013F3111DD mov edx,1 000000013F3111E2 xor ecx,ecx 000000013F3111E4 call TestC (13F31100Ah) TestStd(0, 1, 2, 3, 4, 5); 000000013F3111E9 mov dword ptr [rsp+28h],5 000000013F3111F1 mov dword ptr [rsp+20h],4 000000013F3111F9 mov r9d,3 000000013F3111FF mov r8d,2 000000013F311205 mov edx,1 000000013F31120A xor ecx,ecx 000000013F31120C call TestStd (13F311019h) TestFast(0, 1, 2, 3, 4, 5); 000000013F311211 mov dword ptr [rsp+28h],5 000000013F311219 mov dword ptr [rsp+20h],4 000000013F311221 mov r9d,3 000000013F311227 mov r8d,2 000000013F31122D mov edx,1 000000013F311232 xor ecx,ecx 000000013F311234 call TestFast (13F31101Eh)
000000013F311239 ...
...
000000013F31123B add rsp,30h
000000013F31123F ...
...
;TestC函数的实现，省略无关代码 int __cdecl TestC(int n0, int n1, int n2, int n3, int n4, int n5) { 000000013F311080 mov dword ptr [rsp+20h],r9d 000000013F311085 mov dword ptr [rsp+18h],r8d 000000013F31108A mov dword ptr [rsp+10h],edx 000000013F31108E mov dword ptr [rsp+8],ecx 000000013F311092 ...
... 000000013F3110D1 ret
;TestStd函数的实现，省略无关代码 int __stdcall TestStd(int n0, int n1, int n2, int n3, int n4, int n5) { 000000013F3110E0 mov dword ptr [rsp+20h],r9d 000000013F3110E5 mov dword ptr [rsp+18h],r8d 000000013F3110EA mov dword ptr [rsp+10h],edx 000000013F3110EE mov dword ptr [rsp+8],ecx 000000013F3110F2 ...
... 000000013F311131 ret
;TestFast函数的实现，省略无关代码 int __fastcall TestFast(int n0, int n1, int n2, int n3, int n4, int n5) { 000000013F311140 mov dword ptr [rsp+20h],r9d 000000013F311145 mov dword ptr [rsp+18h],r8d 000000013F31114A mov dword ptr [rsp+10h],edx 000000013F31114E mov dword ptr [rsp+8],ecx 000000013F311152 ...
... 000000013F311191 ret
可以看到，编译器忽略了3个不同的调用约定keyword，而为它们产生了同样的代码：调用者使用rcx/ecx、rdx/edx、r8/r8d、r9/r9d来传递前4个参数，剩余的参数通过栈传递，这有些类似于x86下的__fastcall，不同的是，栈上保留了前4个参数的存储空间。而且类似于x86下的__cdecl，函数ret时不会清理栈，栈的平衡由调用者负责。
在Debug版的代码中，TestXXX函数的开始处，首先将rcx/ecx、rdx/edx、r8/r8d、r9/r9d中的值拷贝到栈上预留的空间里，应该是为了方便调试。在Release版中，这些预留空间有时被用来备份某个通用寄存器的值。
x64下的这种调用约定，像是__fastcall和__cdecl的一个结合，既提高了性能又能支持不定个数的参数。
调用约定是代码函数化、模块化的基础，其实就是一种参数传递、栈平衡的策略。我们在代码中使用一个函数时，只需要提供函数声明，编译器就可以依照约定产生出调用这个函数的机器码，而在被调用的函数中，也是按照约定知道参数如何传递过来及如何使用。
