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C编程语言函数调用的注意事项--.net编程网 - (中国.net社区) DOTNETSZ...

 intins 2011-03-30
一般我们在Clanguage中使用参数的时候都没有注意到这样一个问题,假设我们有这样的一个参数:

    int funCtion(int a,int b)

    调 用时只要用result = funCtion(1,2)这样的方式就可以使用这个参数。但是,当高级language被编译成计算机可以识别的机器码时,有一个问题就凸现出来:在CPU中,计算 机没有办法知道一个参数调用需要多少个、什么样的参数,也没有硬件可以保存这些参数。也就是说,计算机不知道怎么给这个参数传递参数,传递参数的工作必须 由参数调用者和参数本身来协调。为此,计算机提供了一种被称为栈的Data结构来支持参数传递。

    栈是一种先进后出的Data结构,栈有一个区、 一个栈顶指针。栈顶指针指向堆栈中第一个可用的Data项(被称为栈顶)。用户可以在栈顶上方向栈中加入Data,这个操作被称为压栈(Push),压栈以后,栈 顶自动变成新加入Data项的位置,栈顶指针也随之修改。用户也可以从堆栈中取走栈顶,称为弹出栈(pop),弹出栈后,栈顶下的一个元素变成栈顶,栈顶指针 随之修改。

    参数调用时,调用者依次把参数压栈,然后调用参数,参数被调用以后,在堆栈中取得Data,并进行计算。参数计算结束以后,或者调用者、或者参数本身修改堆栈,使堆栈恢复原装。

    在参数传递中,有两个很重要的问题必须得到明确说明:

    当参数个数多于一个时,按照什么顺序把参数压入堆栈参数调用后,由谁来把堆栈恢复原装在高级language中,通过参数调用约定来说明这两个问题。常见的调用约定有:

    stdCall

    CdeCl

    fastCall

    thisCall

    naked Call

    stdCall调用约定

    stdCall 很多时候被称为pasCal调用约定,因为pasCal是早期很常见的一种教程用计算机程式设计language,其语言规则严谨,使用的参数调用约定就是 stdCall.在MiCrosoft 系列的C/编译器中,常常用PASCAL宏来声明这个调用约定,类似的宏还有WINAPI和CALLBACK. stdCall调用约定声明的语言规则为(以前文的那个参数为例):

    int __stdCall funCtion(int a,int b)

    stdCall的调用约定意味着:1)参数从右向左压入堆栈,2)参数自身修改堆栈 3)参数名自动加前导的下划线,后面紧跟一个@符号,其后紧跟着参数的尺寸以上述这个参数为例,参数b首先被压栈,然后是参数a,参数调用funCtion(1,2)调用处翻译成汇编language将变成:push 2      第二个参数入栈push 1      第一个参数入栈Call funCtion  调用参数,注意此时自动把Cs:eip入栈而对于参数自身,则可以翻译为:push ebp     保存ebp寄存器,该寄存器将用来保存堆栈的栈顶指针,可以在参数退出时恢复mov ebp,esp  保存堆栈指针mov  eax,[ebp + 8H]  堆栈中ebp指向位置之前依次保存有ebp,Cs:eip,a,b,ebp +8指向aadd eax,[ebp + 0CH]  堆栈中ebp + 12处保存了bmov  esp,ebp         恢复esppop ebpret 8 [Page]而在编译时,这个参数的名字被翻译成_funCtion@8

    注意不同编译器会插入自己的汇编codes以提供编译的通用性,但是大体codes如此。其中在参数开始处保留esp到ebp中,在参数结束恢复是编译器常用的method。

    从参数调用看,2和1依次被push进堆栈,而在参数中又通过相对于ebp(即刚进参数时的堆栈指针)的偏移量存取参数。参数结束后,ret 8表示清理8个字节的堆栈,参数自己恢复了堆栈。

    CdeCl调用约定

    CdeCl调用约定又称为C调用约定,是Clanguage缺省的调用约定,它的定义语言规则是:

    int funCtion (int a ,int b)  //不加修饰就是C调用约定int __CdeCl funCtion(int a,int b)//明确指出C调用约定

    在 写本文时,出乎我的意料,发现CdeCl调用约定的参数压栈顺序是和stdCall是一样的,参数首先由有向左压入堆栈。所不同的是,参数本身不清理堆 栈,调用者负责清理堆栈。由于这种变化,C调用约定允许参数的参数的个数是不固定的,这也是Clanguage的一大特色。对于前面的funCtion参数,使用 CdeCl后的汇编码变成:调用处push 1push 2Call funCtionadd esp,8   注意:这里调用者在恢复堆栈被调用参数_funCtion处push ebp     保存ebp寄存器,该寄存器将用来保存堆栈的栈顶指针,可以在参数退出时恢复mov ebp,esp  保存堆栈指针mov  eax,[ebp + 8H]  堆栈中ebp指向位置之前依次保存有ebp,Cs:eip,a,b,ebp +8指向aadd eax,[ebp + 0CH]  堆栈中ebp + 12处保存了bmov  esp,ebp         恢复esppop ebpret         注意,这里没有修改堆栈MSDN中说,该修饰自动在参数名前加前导的下划线,因此参数名在符号表中被记录为_funCtion,但是我在编译时似乎没有看到这种变化。

    由于参数按照从右向左顺序压栈,因此最开始的参数在最接近栈顶的位置,因此当采用不定个数参数时,第一个参数在栈中的位置肯定能知道,只要不定的参数个数能够根据第一个后者后续的明确的参数确定下来,就可以使用不定参数,例如对于CRT中的sprintf参数,定义为:int sprintf(Char* buffer,Const Char* format,……)

    由于所有的不定参数都可以通过format确定,因此使用不定个数的参数是没有问题的。

    fastCall

    fastCall调用约定和stdCall类似,它意味着:

    参数的第一个和第二个DWORD参数(或者尺寸更小的)通过eCx和edx传递,其他参数通过从右向左的顺序压栈

    被调用参数清理堆栈

    参数名修改规则同stdCall

    其声明语言规则为:int fastCall funCtion(int a,int b)

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