一、相关寄存器和汇编命令的理解

1、认识相关寄存器的理解

EAX：通用寄存器，保存临时数据，常用于返回值；
EBX：通用寄存器，保存临时数据；
EBP：栈底寄存器，存放指向函数栈底的指针；
ESP：栈顶寄存器，存放指向函数栈顶的指针；
EIP：指令寄存器，保存当前指令的下一条指令的地址。

2、认识相关汇编命令的理解

mov：数据转移指令。

push：数据入栈，同时ESP栈顶寄存器也要发生改变（永远指向栈顶）。

push命令做两件事：
1、将push指定的的内容压入栈中（push进去，影响ESP的指向）；
2、ESP寄存器的指向往低地址偏移，指向压栈后那块空间的栈顶。

pop：数据弹出至指定位置，同时ESP栈顶寄存器也要发生改变。

pop命令做两件事：
1、将EBP寄存器所指向的内存空间的内容拷贝进EBP寄存器中，(pop出来，影响ESP的指向)；
2、ESP栈顶寄存器的指向往高地址偏移，指向弹栈后对应内存空间的栈顶。

sub：减法命令。
add：加法命令。

call：函数调用，1. 压入返回地址； 2. 转入目标函数。

call命令做三件事：
1.将当前要执行的call命令的下一条指令对应的地址入栈（push到栈中，同时影响ESP的指向）；
2、ESP寄存器的指向往低地址偏移，指向压栈后的那块空间的栈顶；
3、跳转到目标函数起始地址运行（修改EIP，到达目标函数）。

jump：通过修改EIP，转入目标函数，进行调用。

ret：恢复返回地址，压入eip，类似pop EIP命令。

恢复返回地址，内存中的数据存放到EIP指令寄存器，然后ESP寄存器实现弹栈，即释放内存。

二、代码实例

在这里插入图片描述

本代码在main函数中创建三个局部变量并初始化，通过调用函数实现两数相加，并返回相加后的结果，最终打印输出。
接下来从栈帧角度深度理解函数（栈帧）的形成，函数传参的本质，函数被调用过程，函数调用完释放函数（栈帧）过程，以及返回值如何存放等一系列问题。

三、函数栈帧的深度理解

注意：
讲解思路：由于使用的VS2017有栈随机化的处理，所以每次重新编译生成看到的相关数据可能不太一样，不过我们重点关注变化原理，弱化数据。

对main函数的反汇编语言进行分析前，我们先补充一些内容的讲解：
1、在函数的栈帧中，EBP和ESP这两个寄存器是存放地址的，通过这两个地址可以用来维护函数的栈帧；
2、ESP寄存器存放的是函数的栈顶地址，也就是栈顶指针；EBP寄存器存放的是函数的栈底地址，也就是栈底指针;
3、EIP寄存器存放的书执行当前指令的下一条指令的地址。
4、EAX寄存器存放的是临时数据，通过存放可以返回的数据。
>注意：上述讲解设计到的地址可被称之为指针，而指针可以理解为是“具有指向的数字”，即指针具有指向的作用；所以说，寄存器里面如果存放的是指针，那么这个寄存器也就具有指向的作用。

1、main函数栈帧的形成

（1）起步，main函数也要被调用的；
（2）main函数也是要形成栈帧结构的。

红色粗方框里的三条汇编代码就实现了在内存中形成main函数栈帧。其中：
1、让栈底寄存器中的内容（存放的是指针）进行push(压栈)，同时进行一个操作，就是让栈顶寄存器的指向移动，重新指向新的栈顶，即栈顶寄存器也要同时发生改变；
2、把栈顶寄存器的内容(存放的是具有指向的数字(指针))拷贝一份到栈底寄存器(EBP)的内容中，此时栈底寄存器（EBP）原先的内容被覆盖，栈顶寄存器（ESP）和栈底寄存器（EBP）保存的内容（指针）相同，并且指向同一栈顶；
3、让栈顶寄存器（ESP）减去数值0E4h(十六进制)后的值拷贝给栈顶寄存器，最终就在内存中形成了main函数栈帧。
注意：减多少是由编译器决定的。因为定义变量都有确定的类型，编译器编译期间根据定义的变量类型的大小，结合自身需求来开辟空间数。

2、局部变量的开辟及相关寄存器的变化

在这里插入图片描述

接下来就是在main函数栈帧中，开辟并初始化局部变量及此过程中相关寄存器的变化：
1、将栈底寄存器的内容减8个字节，即栈底寄存器的指向往低地址处偏移8个字节后，由该低地址开始往高地址方向开辟4个字节（int类型）并将0Ah数据按小端形式放入内存中；实现局部变量a的开辟并初始化；
2、从main函数栈底指向开始，将栈底寄存器的内容减14个字节，即栈底寄存器的指向往低地址处偏移14个字节后，由该低地址开始往高地址方向开辟4个字节（int类型）并将0Bh数据按小端形式放入内存中；实现局部变量b的开辟并初始化；
3、从main函数栈底指向开始，将栈底寄存器的内容减20个字节，即栈底寄存器的指向往低地址处偏移20个字节后，由该低地址开始往高地址方向开辟4个字节（int类型）并将0数据按小端形式放入内存中；实现局部变量c的开辟并初始化；
注意：1、此过程虽然让栈低寄存器往低地址偏移对应字节数，但此运算操作是在CPU内部进行的，仅仅是计算而已，没有把计算最终值赋值给栈底寄存器，故此时栈底寄存器保存的内容不变，即栈底寄存器的指向没有发生变化，还是指向main函数栈底。
2、在调试过程中，按键盘的F11每进行一次指令操作，EIP指令寄存器的内容会发生改变，存放的内容为当前执行的指令的下一条指令的地址；然后main函数栈帧最终会根据压栈的顺序，从高地址–>低地址依次创建a、b、c三个局部变量；

3、函数调用前形成临时拷贝

调用函数时前先对形参实例化。
实例化形参，必定形成临时拷贝。

通过栈底寄存器指向变量b，将获取到的变量b的内容保存到通用寄存器eax里面，然后通过push汇编命令将通用寄存器里的内容进行压栈，同时栈顶寄存器的指向移动，指向新的栈顶；
通过栈底寄存器指向变量a，将获取到的变量a的内容保存到通用寄存器ecx里面，然后通过push汇编命令将通用寄存器里的内容进行压栈，同时栈顶寄存器的指向移动，指向新的栈顶；
>注意：
1、此过程在函数调用，需要传参时，对数据的临时拷贝；是在函数开始调用前完成的；由压栈的顺序可知，形参实例化是从右向左的。
2、压栈时不需要预留内存空间，每压栈一次，都是紧挨着的。

4、函数的调用（形成函数栈帧）

通过汇编命令call对函数进行调用，其过程如下：

开始调用，call做两件事：
1、将当前指令的下一条指令入栈，此时栈顶寄存器存放main函数中函数调用结束后执行下一条指令的地址，即00EF46FA；
2、通过修改EIP寄存器的内容，此时修改后EIP寄存器存放00EF11C7地址，让其执行当前指令时跳转到EIP寄存器存放指针对应地址处；

接着通过汇编命令jmp，将地址00EF16F0赋值到EIP寄存器中，执行当前执行时转入目标函数，进行调用；

函数调用完毕，接下来就是函数栈帧的形成，如下图所示：
Add函数栈帧的形成同main函数栈帧形成一致；形成函数栈帧后，进入函数执行语句代码块；在Add函数栈帧中开辟变量c并初始化为0，然后将变量a拷贝到通用寄存器EAX，通过加法指令add将EAX里的内容与变量b相加，再将EAX的值转移到c变量中，函数执行到retuen 值，是将此值先存放于CPU通用寄存器EAX中；

5、释放栈帧

函数调用执行结束后，返回到main函数，那么这个过程是怎样返回的，返回到mian函数的哪里？

可知，函数调用执行结束后，接下来就是对函数栈帧的释放，通过汇编代码可知，是将EBP寄存器拷贝到ESP寄存器，这一条汇编指令就实现了对函数栈帧的释放，然后执行pop指令，是将此时指向的内存里面的内容拷贝进EBP寄存器中，此内容为保存main函数栈底的地址，此时EBP寄存器重新指向main函数的栈底，同时ESP寄存器的指向跳过4个字节，即跳过保存此地址的空间，重新指向新的栈顶，此地址空间就被释放，实现弹栈，。
接下来执行ret汇编指令，是将此时ESP寄存器指向的内存里面的内容拷贝进EIP寄存器中，内容为main函数执行函数调用后执行下一条指令的地址，故通过此命令的执行，可从Add函数返回到main函数中，同时ESP寄存器的指向也要跳过保存此地址的空间，重新指向栈顶，此地址空间就被释放，实现弹栈。