深入理解C++函數(shù)棧幀
一、什么是函數(shù)棧幀
每一次函數(shù)調(diào)用都是一個過程,為函數(shù)開辟棧空間,用于本次函數(shù)調(diào)用中臨時變量的保存、現(xiàn)場保護。這塊棧空間我們稱為函數(shù)棧幀。棧是從高地址向低地址延伸的。寄存器ebp指向當前的棧幀的底部(高地址),寄存器esp指向當前的棧幀的頂部(低地址)
注:esp:棧指針寄存器(extended stack pointer),其內(nèi)存放著一個指針,該指針永遠指向系統(tǒng)棧最上面一個棧幀的棧頂。
bsp:基址指針寄存器(extended base pointer),其內(nèi)存放著一個指針,該指針永遠指向系統(tǒng)棧最上面一個棧幀的底部。
入棧push和出棧pop
push ebp就等于將ebp的值保存到棧中,并且將當前esp下移
pop ebp就等于將ebp的值從棧中取出來,將ebp指向這個值
內(nèi)存空間大致可以用下圖表示:
二、具體原理
我們來通過運行程序來分析,有如下程序
int sum(int _a, int _b) { int res = 0; res = _a + _b; return res; } int main() { int a = 10; int b = 20; int ret = sum(a, b); printf("ret=%d\n", ret); return 0; }
使用vs2017調(diào)試,查看反匯編
2.1 main函數(shù)的調(diào)用
main在調(diào)用之前如圖:
2.2 sum函數(shù)的調(diào)用
sum函數(shù)在調(diào)用之前
sum函數(shù)內(nèi)的內(nèi)存分布
在上述的匯編碼中我們可以看到在函數(shù)開始的時候,習慣上以這么l兩段代碼開始
push ebp mov ebp,esp
按照字面上理解,上面兩句話的意思是將ebp推入棧中,之后讓ebp等于esp
在函數(shù)調(diào)用之前,將調(diào)用者的函數(shù)(caller)的ebp存入棧,以便于在執(zhí)行完畢后恢復現(xiàn)場;
下一步,sum函數(shù)必須為它的局部變量分配空間,同時,也必須為它可能用到的一些臨時變量分配空間;
sub esp, 0cch; // 減去的值根據(jù)程序而定;
之后會根據(jù)情況看是否保存某些特定的寄存器(EBX,ESI和EDI);
而ebp的值會保持固定,局部變量和臨時存儲則都可以通過基準指針ebp加偏移量找到;
在函數(shù)執(zhí)行完畢,控制流返回到調(diào)用者的函數(shù)(caller)之前會進行下述操作
所謂有始有終,這是會還原上面保存的寄存器值,之后還原esp的值(上一個函數(shù)調(diào)用之前的esp被保存在固定的ebp中)與ebp值。這一過程被稱為還原現(xiàn)場之后通過ret返回上一個函數(shù)。
參考:
https://blog.csdn.net/u011822516/article/details/20001765
https://blog.csdn.net/u012218309/article/details/81669227
https://www.cnblogs.com/sddai/p/9762968.html
https://blog.csdn.net/weixin_42572273/article/details/104611337
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