C語言函數調用完整過程

C語言函數調用詳細過程

函數調用是步驟如下:

1. 按照調用約定傳參

   • 調用約定是調用方(Caller)和被調方(Callee)之間按相關標准
     對函數的某些行為做出是商議，其中包括下面內容:
     傳參順序：是從左往右傳還是從右往左
     傳參方式：是用寄存器傳還是使用內存傳
     平棧方式：是調用方平棧還是被調方平棧
     返回值的傳遞方式：是用寄存器傳還是使用內存傳

   • 什么是堆桟?
     一個程序運行的時候,它的進程的地址空間一般可以分為四塊:
     代碼區,數據區,堆,棧,每塊功能如下:

     區域	功能
     代碼區	存放函數被編譯后的二進制可執行代碼
     數據區	只讀區:存放常量,例如:常量字符串,const修飾的全局變量等 可讀寫區:存放全局變量和靜態變量
     堆	除去其他三個區域,剩下的都是堆,不連續
     棧	存放函數運行時所需的參數,寄存器環境,返回值,局部變量

   以下面代碼為例:

       int  TestFunction(char szBuff[],int nSize)
       {
           for (int iIndex = 0; iIndex < nSize; iIndex++)
           {
              szBuff[iIndex] = 'x';
           }
           return 3;
       }
   
       int main()
       {
         char szBuff[32] = { "sfjdlskfjl" };
         int nRet = TestFunction(szBuff, 32);
         return 0;
       }
   

   函數參數參數傳遞:
   
   從上圖中可以看出函數參數入棧

2. 保存返回地址(緊挨着被調用函數的下一行可執行代碼的內存地址)
   從上圖中可以看出函數調用完成后,緊挨着的第一條指令為:
   00EB175B add esp,8
   所以,參數傳遞完成后就是返回值入棧:
   

3. 程序流程轉移到被調用函數地址處

4. 保存調用方棧底
   

5. 切換到當前函數(被調用函數)的棧底
   調用方棧底保存完成后,當前的棧頂(ESP記錄的地址)就成為被調用函數的棧底
   

6. 為局部變量分配空間
   
   這里程序為調試版本,所以為局部變量分配的空間比較大,在Release版本中
   會根據局部變量實際所需空間來分配大小

7. 保存寄存器環境
   這里一共保存了3個寄存器,共12字節,在Release版本下,只保存兩個
   
   在Debug版程序中(有/Zi(帶有調試信息)和/Od(禁止優化)編譯命令),除了為
   局部變量分配較大的內存空間外,還會將分配的局部變量空間全部置為0xCC:
   
   這種填充方式比較直觀,能夠讓我們在調試時直觀的觀察到是否發生越界等錯誤

8. 開始執行函數體代碼
   此時當前函數的棧的內存布局如下:
   

9. 恢復寄存器環境
   

10. 釋放分配的局部變量空間
    只是將當前的棧底指針(EBP)的值賦值給棧頂指針(ESP)就完成了:
    

11. 恢復調用方棧底
    

12. 平棧或者返回

    • 如果是_fastcall,_stdcall調用約定,那么被調用函數平棧后,取出返回地址
      函數流程轉移到調用方
    • 其他調用約定則是直接取出保存的返回地址,函數流程返回到調用方,又調用方
      平棧