| |
|
开发:
C++知识库
Java知识库
JavaScript
Python
PHP知识库
人工智能
区块链
大数据
移动开发
嵌入式
开发工具
数据结构与算法
开发测试
游戏开发
网络协议
系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程 数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁 |
-> C++知识库 -> 学好C语言,还需要掌握这个内功——函数栈帧的创建与销毁 -> 正文阅读 |
|
[C++知识库]学好C语言,还需要掌握这个内功——函数栈帧的创建与销毁 |
预备知识在进入正题之前,先来谈谈相关的概念,有助于之后更好地理解函数栈帧 寄存器寄存器是CPU内部用来存放数据的一些小型存储区域,用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。如eax、ebx、ecx、edx……在观察函数栈帧时,有两个寄存器非常关键,分别是ebp寄存器与esp寄存器。ebp通常指向栈底,存储栈底地址,因此又叫栈底寄存器;esp通常指向栈顶,存储栈顶地址,因此又叫栈顶寄存器。函数栈帧就是由这两个寄存器来维护的。 main()函数的执行顺序我们常说main函数是程序的入口,main函数似乎就是最先执行的函数。但如果我们查看底层汇编语言,不难发现main函数居然也是被调用的! 在vs2013的环境下,运行程序时,首先由mainCRTStartup调用_tmainCRTStrtup,之后再由_tmainCRTStrtup调用main()函数。 栈区中,空间开辟的准则每个函数的调用,都要在栈区开辟一个空间,而这个空间的开辟,会按照高地址向低地址的方向执行。也就是说在调用函数时,首先会在栈区的高地址处开辟空间。 每次开辟空间,在栈顶上方元素的过程叫压栈(push);从栈顶删除元素的过程叫做出栈(pop)。 函数栈帧的创建与销毁了解了以上知识,我们就可以谈一谈函数栈帧创建与销毁的过程了。 首先我们需要一个简单的代码,帮助我们查看它的实现逻辑:
程序开始执行,首先ebp指向_tmainCRTStrtup的高地址,esp指向_tmainCRTStrtup的低地址,此时他们共同维护_tmainCRTStrtup的空间。 接着,_tmainCRTStrtup调用mian函数。首先将ebp的值压栈放入,之后esp指向栈顶。 ?随后esp的值将赋给sbp;esp再减去0E4h,即指向的地址向上跑。经此操作过后,ebp与esp有了新的维护空间,即main的空间。 之后又是压栈的过程,将ebx、esi、edi先后压入,这里我们不用关注具体压入的值 。 这些操作完成以后,edi会存入main函数栈顶的地址,在之后会产生重要作用。这一步完成后,main函数空间的值将会被完全改变,变成cccccccc……经过这些,main函数的空间才算开辟完成。? ?看看我们的代码,接下来就要执行变量的定义与初始化操作了。 首先会将10的值放入epb-8中,即对于int a = 10;之后以同样的方式存入b与c,值得关注的是,vs环境下每个变量间隔着2个字节的空间,不同的编译环境下间隔空间不一定相同! 可以看到,如果我们不初始化变量a,a的空间将是cccccccc,也就是我们经常见到的随机数。 ?程序继续执行,将进入Add函数,首先进行的是传参操作。 先将b的值存入eax中压栈,再将a的值存入ecx中压栈,这样一来,就完成了传参的操作。之后会压入下一条指令的地址,便于空间销毁时步骤的返回。 接下来的操作与为main函数开辟空间类似,首先压入ebp的值,此时的ebp指向main函数的栈底。
接下来省略部分重复的操作,直到为Add函数创建好栈帧。
?至此,开始执行Add函数,首先完成z的定义与初始化,与之前一样,z的空间将选择在ebp-8处。 之后进行计算,计算顺序如下: ebp+8的值(10)放入eax中——>将epb+12的值(20)放入eax中——>将eax放入epb-8(即z)中 此时z中的值就成了我们想要的30了。 函数执行完成,就要进行z的返回了。在这一步骤中,会将ebp-8的值(30)放入寄存器eax中,接着执行弹出操作。
?esp与ebp将将一步一步退回,,ebp将根据之前存储的main函数的地址回到main函数的栈底。而esp会找到之前压入的地址。 ?通过这一地址,程序继续执行,同时形参空间销毁。寄存器eax将返回值放入c中,完成了返回过程。 ?至此,函数栈帧创建与销毁的过程已经全部描述完整。 总结相信看到这,之前所具有的疑问均已经恍然大悟。 由于为函数开辟空间后会自动存满ccccc……因此,如果不对局部变量进行赋值,它所指向的空间也充满cccccccc,即为随机值。 函数在传参时,会先传右边的,再传左边的。可以说形参是实参的一份临时拷贝。 函数调用结束后的返回值会通过存入寄存器的方式供之后使用。 |
|
C++知识库 最新文章 |
【C++】友元、嵌套类、异常、RTTI、类型转换 |
通讯录的思路与实现(C语言) |
C++PrimerPlus 第七章 函数-C++的编程模块( |
Problem C: 算法9-9~9-12:平衡二叉树的基本 |
MSVC C++ UTF-8编程 |
C++进阶 多态原理 |
简单string类c++实现 |
我的年度总结 |
【C语言】以深厚地基筑伟岸高楼-基础篇(六 |
c语言常见错误合集 |
|
上一篇文章 下一篇文章 查看所有文章 |
|
开发:
C++知识库
Java知识库
JavaScript
Python
PHP知识库
人工智能
区块链
大数据
移动开发
嵌入式
开发工具
数据结构与算法
开发测试
游戏开发
网络协议
系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程 数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁 |
360图书馆 购物 三丰科技 阅读网 日历 万年历 2025年4日历 | -2025/4/19 3:26:04- |
|
网站联系: qq:121756557 email:121756557@qq.com IT数码 |