文章目录
- 前言
- 1.浅谈C语言内存
- 1.1 内存分配
- 1.2 栈
- 1.3 寄存器
- 2. 为main()函数开辟栈帧
- 3.变量的初始化及函数调用
- 4.ADD函数
- 4.1 ADD函数的创建
- 4.2 ADD函数使用与销毁
- 5.总结
前言
前期学习的时候，我们可能有很多困感?
比如:
●局部变量是怎么创建的?I为什么局部变量的值是随机值?
●函数是怎么传参的?传参的顺序是怎样的?
●形参和实参是什么关系?
●函数调用过程是怎样的?
●函数调用结束后是怎么返回的?
学习函数栈帧的创建和销毁，其实就是修炼了自己的内功，也能搞懂后期更多的知识。我使用的环境是vs2019，不要使用太高级的编译器，越高级的编译器，越不容易学习和观察。同时在不同的编译器下，函数调用过程中栈帧的创建是略有差异的，具体细节取决于编译器的实现。
1.浅谈C语言内存
1.1 内存分配
在C语言中内存分别分为栈区（stack)、堆区(heap)、未初始化全局数据区、已初始化全局数据区、静态常量区(static)、代码区(data)。
1.2 栈
栈区（stack)：存放函数参数和局部变量，以及函数调用开辟的栈帧；函数结束返回时自动释放空间。先进后出，向地址减小方向增长（由高地址到低地址），每一个函数调用都要在栈区开辟一块空间。
1.3 寄存器
寄存器往往直接被入在CPU逻辑电路中，速度量快，便于CPU快速调用。例如，我们今天会用到的eax,eba,ecx,edx以及比较重要的esp（栈顶指针）,ebp（栈底指针）。这两个寄存器中存放的是地址，是用来维护函数栈帧的。
2. 为main()函数开辟栈帧
我们以以下这段代码为例：
int ADD(int x, int y)
{int z = 0;z = x + y;return z;
}
int main()
{int a = 20;int b = 10;int c = 0;c = ADD(a, b);printf("%d", c);return 0;
}
我们将上述代码的反汇编码调用出来，方便我们理解
int main()
{007518B0 push ebp**//压入一个ebp（栈底）指针**007518B1 mov ebp, esp**//使得ebp,esp指向同一位置**007518B3 sub esp, 0E4h**//esp减0E4h(十六进制），也就是为main开辟了一块(esp-0E4h）这么大的空间
如图，为main函数栈帧的开辟过程。
007518B9 push ebx//压入一个ebx007518BA push esi//压入一个esi007518BB push edi//压入一个edi007518BC lea edi, [ebp - 24h]//将[ebp - 24h]这个地址放入edi中007518BF mov ecx, 9007518C4 mov eax, 0CCCCCCCCh 007518C9 rep stos dword ptr es : [edi]//从edi往下，每次初始化四个字节，初始化ecx次这么多数据，全部初始化为 CCCCCCCC
/也就是说为main函数开辟的空间全部初始化为CCCCCCCC
如图，为main函数函数栈帧的初始化过程。
3.变量的初始化及函数调用
int a=10;007518D5 mov dword ptr[ebp - 8], 0Ah//将0Ah（也就是a的值）放在[ebp - 8]这个位置int b = 20;007518DC mov dword ptr[ebp - 14h], 14h//将14h（也就是b的值）放在[ebp - 14h]这个位置int c = 0;007518E3 mov dword ptr[ebp - 20h], 0//将0（也就是c的值）放在[ebp - 20h]这个位置c = ADD(a, b);007518EA mov eax, dword ptr[ebp - 14h]//把b即（[ebp - 14h]）放到eax中007518ED push eax//在栈顶压入一个eax007518EE mov ecx, dword ptr[ebp - 8]//将a放在ecx中007518F1 push ecx//在栈顶压入一个ecx007518F2 call 00751217//先将call指令的下一条语句的地址压入，然后调用add函数007518F7 add esp, 8007518FA mov dword ptr[ebp - 20h], eax
相信不少小伙伴会疑惑为什么在执行call指令时，要先在栈顶压入call指令下一条语句的地址：，我们知道，我们的代码在编译器中是一条接着一条像下处理编译的，当我们调用结束ADD函数后，要继续执行ADD函数的下一条指令，这是我们提前保存到这个地址就起到了作用，方便我们快速的找到下一条指令，通俗讲就是从哪出去，从哪回来。
4.ADD函数
4.1 ADD函数的创建
int ADD(int x, int y)
{00F81770 push ebp//压入一个ebp00F81771 mov ebp, esp//使得压入的ebp指向和esp一样的位置00F81773 sub esp, 0CCh//esp减0CC(十六进制）开辟了一块空间00F81779 push ebx//压入一个ebx00F8177A push esi//压入一个esi00F8177B push edi//压入一个edi00F8177C lea edi, [ebp - 0Ch]//将[ebp - 0Ch]这个地址放入edi中00F8177F mov ecx, 300F81784 mov eax, 0CCCCCCCCh00F81789 rep stos dword ptr es : [edi]//将edi往下，每次初始化四个字节，初始化ecx次这么多数据，全部初始化为 0CCCCCCCCh
4.2 ADD函数使用与销毁
int z = 0;00F81795 mov dword ptr[ebp - 8], 0//将0放入[ebp - 8]中z = x + y;00F8179C mov eax, dword ptr[ebp + 8]//将[ebp + 8]（即a）放在eax中00F8179F add eax, dword ptr[ebp + 0Ch]//将[ebp + 8]（即a）与[ebp + 0Ch]（即b)加起来00F817A2 mov dword ptr[ebp - 8], eax//将eax放在[ebp - 8]的位置（即z的位置）return z;00F817A5 mov eax, dword ptr[ebp - 8]//将[ebp - 8]（即z）放在eax中，由于z是定义在ADD函数中的，因此出ADD函数z就会销毁，所以要将结果放在寄存器eax中
}
008917A8 pop edi//将edi弹出
008917A9 pop esi//将esi弹出
008917AA pop ebx//将ebx弹出
008917B8 mov esp, ebp//使ebp指向esp的位置，即为将ADD开辟的函数栈帧销毁
008917BA pop ebp//将ebp弹出，使得ebp返回到main()函数ebp的位置
008917BB ret//从栈顶弹出我们在main()函数中压入的call指令的下一指令的地址，使得我们找到call指令的下一条指令的位置
如图，为ebp指向esp的位置，即为将ADD开辟的栈帧销毁的示意图。
如图，左下的ebp就是上述的" 008917BA pop ebp//将ebp弹出，使得ebp返回到main()函数ebp的位置 "，的示意图 。
printf("%d", c);008918FD mov eax, dword ptr[ebp - 20h]//将eax(即z)放在[ebp - 20h]（即c)中00891900 push eax//将eax弹出00891901 push 897B30h/00891906 call 008910CD0089190B add esp, 8return 0;0089190E xor eax, eax
}
main()函数的销毁与ADD函数的销毁过程一样，我在这里就不在讲解。
5.总结
通过本文的讲解，我们最终了解了为什么创建的局部变量是随机值；函数是怎样传参的：在传值传参中，形参是实参的一份临时拷贝，传参的顺序是从右往左的，等等这样我们前面提到的问题。
最后，创作不易，希望大家能够点赞，关注，，如有错误，或不清楚的地方希望各位读者能够指出来，我会一 一回复。
