前提知識
c0s調用main函數的地址: 11ah
main函數的連接地址: 01fah
一、全局變量與局部變量
測試程序
int a1,a2,a3; void f(void); void g(void); void h(void); main() { int b1,b2,b3; a1 = 0xa1;a2 = 0xa2;a3 = 0xa3; b1 = 0xb1;b2 = 0xb2;b3 = 0xb3; } void f(void) { int c1,c2,c3; a1 = 0x0fa1;a2 = 0x0fa2; a3 = 0x0fa3; c1 = 0xc1; c2 = 0xc2; c3 = 0xc3; c1 = c2 + c3; } void g(void) { int i = 100; while(i--); } void h(void) { int h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7; h1 = 0xc1; h2 = 0xc2; h3 = 0xc3;h4 = 0xc4; h5 = 0xc5; h6 = 0xc6; h7 = 0xc7; h1 = h2 + h3; h2 = h3 + h4; }
編譯、連接后,用debug調試這段代碼,根據函數分別貼出對應的反匯編代碼
1、main函數
(1)全局變量
main() { int b1,b2,b3; a1 = 0xa1;a2 = 0xa2;a3 = 0xa3; b1 = 0xb1;b2 = 0xb2;b3 = 0xb3; }
對應的反匯編代碼

可以看到全局變量,a1、a2、a3的地址分別是ds:[01a6]、ds:[01a8]、ds:[01aa]。
可以看到,ds:[01a6]的物理地址是16266h,而程序的結束位置是CS:[2a0]的物理地址是15d60。可見,全局變量位於代碼段外。ds=ss,而sp=ffe6,ss:sp的物理位置為260a6h,即棧頂位於260a6h,棧應高於棧頂。所以全局變量不可能位於棧區。
綜上所述,我認為全局變量位於非代碼段,非棧段,而位於data段(初始化)或者bss段(未初始化)。
(2)局部變量
開辟在棧中的局部變量
a) 編譯器先將BP壓入棧
b)用BP保存棧指針,然后SP-6,為局部變量開辟空間。
push bp
mov bp,sp
sub sp,+6
c) 函數返回前恢復棧,釋放局部變量空間
mov sp,bp
d) 恢復BP
2、f函數
void f(void) { int c1,c2,c3; a1 = 0x0fa1;a2 = 0x0fa2; a3 = 0x0fa3; c1 = 0xc1; c2 = 0xc2; c3 = 0xc3; c1 = c2 + c3; }
對應的反匯編代碼

局部變量c1、c2被開辟在寄存器SI、DI中,而c3則開辟在棧中。
開辟在寄存器中的局部變量
a) 編譯器先將BP壓入棧
b)用BP保存棧指針,將SI、DI壓入棧,從而為局部變量開辟空間
push bp
mov bp,sp
push si
push di
c) 函數返回前恢復寄存器(釋放局部變量),然后恢復棧
pop di
pop si
mov sp,bp
d) 恢復BP
無論開辟到棧中,還是開辟在寄存器中,棧指針的移動都是相同的。
3、g函數
void g(void) { int i = 100; while(i--); }
對應的反匯編代碼

通過這個函數的反匯編可以重復驗證“開辟在寄存器中的局部變量”的結論。
4、h函數
還會開辟到其他地方嗎?
void h(void) { int h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7; h1 = 0xc1; h2 = 0xc2; h3 = 0xc3;h4 = 0xc4; h5 = 0xc5; h6 = 0xc6; h7 = 0xc7; h1 = h2 + h3; h2 = h3 + h4; }
對應的反匯編代碼

可以看到,當有7個局部變量的情況下,局部變量除了開辟在棧中,就是寄存器中,沒別的地方了。
什么時候開辟在棧中,什么時候開辟在寄存器中?這個問題還搞不懂,不過感覺沒多大意義。
二、函數如何傳遞參數,又是如何接受的呢
測試程序
void showchar(char a,char b); main() { showchar('a',2); } void showchar(char a,char b) { char r; r = a; r = b; }
1、main函數
main() { showchar('a',2); }
對應的反匯編代碼

a) 函數的參數是通過棧傳遞,而且是從右到左依次入棧
b) 即使是char型變量,在傳遞參數時,也是占用兩個字節,因為push操作是兩個字節為單位的。取的時候,是按照它的類型來的
c) 釋放參數可以通過多次pop來實現。事實上,有時是通過“add sp,+數值”來實現的。顯然,后者釋放空間來的更快。
2、showchar函數
void showchar(char a,char b) { char r; r = a; r = b; }
對應的反匯編代碼

d) 調用函數前后堆棧保持一致,也就是函數返回時要讓堆棧指針恢復到和進入函數時一樣的狀態
e) 函數接受形參是通過從棧中取的
f) 對於為初始化的局部變量,編譯器是不會給它賦初值的,而是拿來就用
g) main函數的局部變量的壽命要比調用函數showchar的形參壽命長
h) BP不僅保存了堆棧的值,而且通過它可以找到傳入參數的值,BP+4是第一個參數,BP+6是第二個參數......取參數是從左到右取的(這就是堆棧的妙處)
三、函數返回值
測試程序
char f(void); main() { char c; c = f(); } char f(void) { return 'a'; }
1、main函數
char f(void); main() { char c; c = f(); }
對應的反匯編代碼

2、f函數
char f(void) { return 'a'; }
對應的反匯編代碼

函數返回值:
char型 AL
int型 AX
四、總結
1、全局變量
全局變量位於非代碼段,非棧段,而位於data段(初始化)或者bss段(未初始化)。
2、局部變量
a、開辟在堆棧中的局部變量,通過“mov sp,bp”來釋放空間
b、開辟在寄存器中的局部變量(push si/di),通過"pop si/di”來實現
c、未初始化的局部變量,編譯器並不會給它賦初值,而是拿來就用
3、如何傳遞參數(主函數)
a、函數的參數是通過棧傳遞,而且是從右到左依次入棧
b、即使是char型變量,在傳遞參數時,也是占用兩個字節,因為push操作是兩個字節為單位的。
c、showchar('a',2)這樣的傳入兩個常數,也會在堆棧中開辟兩個空間,也即對應兩個實參變量。
4、函數如何接收參數(子函數)
a、 函數接受形參是通過從棧中取的
b、通過BP可以找到傳入參數的值,BP+4是第一個參數,BP+6是第二個參數......取參數是從左到右取的
5、如何釋放參數(主函數)
釋放參數可以通過多次pop來實現。事實上,有時是通過“add sp,+數值”來實現的。
6、函數返回值
char型 AL
int型 AX
五、其他結論
1、局部變量、傳遞參數和接收參數都與堆棧脫不了干系
一個結論:局部變量、傳遞參數和接收參數都伴隨着入棧、出棧、讀堆棧中的內容等操作。對堆棧的這些操作,完成了變量和參數的創建、使用和釋放。
開辟在堆棧中的變量和參數都是在堆棧中開辟空間的,釋放的時候也就通過移動sp或者pop指令來完成。
開辟在寄存器中的變量,是通過“push si/di”來獲取空間的,釋放的時候是通過“pop si/di”來完成的。
2、C語言函數匯編后的代碼
push bp mov bp,sp ... ... mov sp,bp pop bp ret
這些代碼是每個函數反匯編都會出現的,怎樣理解呢?
a、BP保存了堆棧的值,所以可以利用堆棧來開辟局部變量的空間。(倘若不保存堆棧的值,將來怎樣回收這些空間呢?可能會比較麻煩)
b、通過BP可以找到傳入參數的值,BP+4是第一個參數,BP+6是第二個參數......取參數是從左到右取的(這就是堆棧的妙處)
《匯編語言》319頁研究實驗3 “使用內存空間”
