C 函数调用方式解析
创始人
2024-06-21 12:50:40
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在C++语言中进行C++函数调用时,C++中的虚函数的作用主要是实现了多态的机制,虚函数是通过一张虚函数表来实现的,在C++中可以确定每个函数都有特定的目的。

在CPU中,计算机没有办法知道一个函数调用需要多少个、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函数传递参数,传递参数的工作必须由C++函数调用者和函数本身来协调。为此,计算机提供了一种被称为栈的数据结构来支持参数传递。

栈是一种先进后出的数据结构,栈有一个存储区、一个栈顶指针。栈顶指针指向堆栈中***个可用的数据项(被称为栈顶)。用户可以在栈顶上方向栈中加入数据,这个操作被称为压栈(Push),压栈以后,栈顶自动变成新加入数据项的位置,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。

C++函数调用时,调用者依次把参数压栈,然后调用函数函数调用以后,在堆栈中取得数据,并进行计算。函数计算结束以后,或者调用者、或者函数本身修改堆栈,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 函数调用后,由谁来把堆栈恢复原装

在高级语言中,通过函数调用约定来说明这两个问题。常见的调用约定有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学用计算机程序设计语言,其语法严谨,使用的C++函数调用约定就是stdcall。在Microsoft C++系列的C/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调用约定声明的语法为(以前文的那个函数为例):nt __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)函数自身修改堆栈 3)函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。#t#

以上述这个函数为例,参数b首先被压栈,然后是参数a,函数调用function(1,2)调用处翻译成汇编语言将变成:push 2 第二个参数入栈push 1 ***个参数入栈call function 调用参数,注意此时自动把cs:eip入栈而对于函数自身,则可以翻译为。#t#

push ebp 保存ebp寄存器,该寄存器将用来保存堆栈的栈顶指针,可以在函数退出时恢复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

注意不同编译器会插入自己的汇编代码以提供编译的通用性,但是大体代码如此。其中在函数开始处保留esp到ebp中,在函数结束恢复是编译器常用的方法。

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

由于调用者没有理解WINAPI的含义错误的增加了这个修饰,上述代码必然导致堆栈被破坏,MFC在编译时插入的checkesp函数将告诉你,堆栈被破坏了如果定义的约定和使用的约定不一致,则将导致堆栈被破坏,导致严重问题,下面是两种常见的问题:

  1. 函数原型声明和函数体定义不一致
  2. DLL导入函数时声明了不同的函数约定

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