C語言函數(shù)棧幀的創(chuàng)建與銷毀原理圖解
什么是函數(shù)棧幀
我們在寫C語言代碼的時候，經(jīng)常會把一個獨(dú)立的功能抽象為函數(shù)，所以C程序是以函數(shù)為基本單位的。
那函數(shù)是如何調(diào)用的？函數(shù)的返回值又是如何待會的？函數(shù)參數(shù)是如何傳遞的？這些問題都和函數(shù)棧幀有關(guān)系。
函數(shù)棧幀（stack frame）就是函數(shù)調(diào)用過程中在程序的調(diào)用棧（call stack）所開辟的空間，這些空間是用來存放：
- 函數(shù)參數(shù)和函數(shù)返回值
- 臨時變量（包括函數(shù)的非靜態(tài)的局部變量以及編譯器自動生產(chǎn)的其他臨時變量）
- 保存上下文信息（包括在函數(shù)調(diào)用前后需要保持不變的寄存器）。
什么是棧？
棧（stack）是現(xiàn)代計算機(jī)程序里最為重要的概念之一，幾乎每一個程序都使用了棧，沒有棧就沒有函 數(shù)，沒有局部變量，也就沒有我們?nèi)缃窨吹降乃械挠嬎銠C(jī)語言。
與函數(shù)棧幀有關(guān)的匯編語句
eax：通用寄存器，保留臨時數(shù)據(jù)，常用于返回值
ebx：通用寄存器，保留臨時數(shù)據(jù)
ebp：棧底寄存器
esp：棧頂寄存器
eip：指令寄存器，保存當(dāng)前指令的下一條指令的地址
mov：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移指令
push：數(shù)據(jù)入棧，同時esp棧頂寄存器也要發(fā)生改變
pop：數(shù)據(jù)彈出至指定位置，同時esp棧頂寄存器也要發(fā)生改變
sub：減法命令
add：加法命令
call：函數(shù)調(diào)用，1. 壓入返回地址 2. 轉(zhuǎn)入目標(biāo)函數(shù)
jump：通過修改eip，轉(zhuǎn)入目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行調(diào)用
ret：恢復(fù)返回地址，壓入eip，類似pop eip命令（返回子程序）
函數(shù)如何創(chuàng)建棧幀并銷毀
當(dāng)程序進(jìn)入main函數(shù)時，要給main函數(shù)在棧區(qū)創(chuàng)建空間，esp（棧頂）和ebp（棧底）對main函數(shù)進(jìn)行維護(hù)
當(dāng)程序執(zhí)行時，我們在調(diào)試窗口對堆棧段進(jìn)行調(diào)用，我們可以看到main函數(shù)是被__tmainSRTStartup函數(shù)所調(diào)用，說明main函數(shù)是它的內(nèi)部函數(shù)，而__tmainSRTStartup又是被mainCRStartup這個函數(shù)調(diào)用
梳理一下上面的思路
這些函數(shù)在堆棧當(dāng)中的存儲
main函數(shù)棧幀開辟
接下來重新調(diào)試，我們轉(zhuǎn)到反匯編
調(diào)用main函數(shù)之前，esp和ebp對調(diào)用main函數(shù)的函數(shù)進(jìn)行維護(hù) ，當(dāng)棧頂發(fā)生改變時，esp會指向新的棧頂
003118B0 push ebp
003118B1 mov ebp,esp
先把ebp入棧，然后把ebp移動到esp的位置
003118B3 sub esp,0E4h
003118B9 push ebx
003118BA push esi
003118BB push edi
之后又把esp往上移動，移動完把ebx，esi，edi壓棧，esp和ebp現(xiàn)在指的這塊空間是為main函數(shù)預(yù)先開辟好的
把edi-0EFH也就是main函數(shù)開始的這里的地址，放到edi里面去，然后從這個地址開始賦值39次的雙字節(jié)數(shù)據(jù)，賦值為CCCC
到這里main函數(shù)棧幀開辟完成
接下來就是在main函數(shù)的空間里，創(chuàng)建三個變量，并給賦值
調(diào)用Add函數(shù)
對函數(shù)進(jìn)行傳參，創(chuàng)建倆個臨時變量，然后壓棧進(jìn)去
接下來進(jìn)入call開始調(diào)用函數(shù)call此時的地址是00C2144B
此時按下F11，我們發(fā)現(xiàn)call指令的下一條地址被壓到了棧區(qū)
把call的下一個地址壓棧，ps：后面會用到這條指令，可先放在這不管
接下來進(jìn)入Add函數(shù)，跟前面main函數(shù)一樣，先開辟空間，然后賦值為CCCCCC，再為變量在函數(shù)里創(chuàng)建空間并賦值
接下來執(zhí)行加法運(yùn)算，由于剛才已經(jīng)創(chuàng)建好了零時變量，所以把他倆進(jìn)行相加，加完之后把結(jié)果傳過來就行，傳過來之后把這個值放在eax里面去
返回主函數(shù)
按順序出棧，之后把ebp賦值給esp
之后pop，ebp把ebp進(jìn)行出棧，ebp便回到main函數(shù)這里，ebp此時回到這里，esp也自然而然的往下指一個，ret指令是返回，然后esp來到了call指令的下一條指令
把棧頂指針彈出去，esp自然向下指一條
之后給esp加8即釋放這倆個臨時變量
之后把eax放到ebp-20h，eax是存放剛才加法和的地方
到此這篇關(guān)于C語言函數(shù)棧幀的創(chuàng)建與銷毀原理圖解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言函數(shù)棧幀內(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
這篇文章主要介紹了拷貝構(gòu)造函數(shù)防篡改示例,需要的朋友可以參考下2014-04-04
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語言編寫五子棋游戲，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2020-02-02
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Python實(shí)現(xiàn)學(xué)生成績管理系統(tǒng)，使用數(shù)據(jù)庫，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2022-03-03
本篇文章是對c語言中printf函數(shù)的使用進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，需要的朋友參考下2013-05-05
讀寫命令交替，一定要使用fseek重新定位，否則出現(xiàn)輸入顯示混亂，這篇文章主要介紹了C語言中讀寫交替時出現(xiàn)的問題分析,需要的朋友可以參考下2022-12-12
這篇文章主要介紹了C+繼承之同名覆蓋,函數(shù)重寫與多態(tài),是C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計非常重要的概念,需要的朋友可以參考下，希望能夠給你帶來幫助2021-09-09
一篇文章教你用C語言模擬實(shí)現(xiàn)字符串函數(shù)
這篇文章主要介紹了C語言模擬實(shí)現(xiàn)字符串函數(shù),開發(fā)程序的時候經(jīng)常使用到一些字符串函數(shù)，例如求字符串長度，拷貝字符串……，需要的朋友可以參考下2021-09-09
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于c語言snprintf函數(shù)用法的相關(guān)資料,snprintf()函數(shù)用于將格式化的數(shù)據(jù)寫入字符串,文中通過代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下2023-09-09
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語言職工信息管理系統(tǒng)源碼，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2018-01-01
C++實(shí)現(xiàn)四則運(yùn)算器（無括號）
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++實(shí)現(xiàn)四則運(yùn)算器，無括號的計算器，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2020-11-11