函数栈帧的创建与销毁

Posted 2021-09-11 呆呆兽学编程

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了函数栈帧的创建与销毁相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

写在前面

在我们前期的学习编程的过程中，我们会遇到许多诸如：“局部变量是如何创建的？”、“形参和实参有什么关系？”、“为什么局部变量是随机值？”、“函数调用时如何调用的？”等等的一些问题，今天我就来给你们讲解一下VS2013编译器下的函数栈帧的创建与销毁，当然不同的编译器底下的这个过程有略微的差异，大体上还是相同的。

函数栈帧的创建与销毁

了解两个寄存器ebp和esp

ebp和esp两个寄存器中存放的是地址，这两个地址是用来维护函数栈帧的。每一次函数调用都要在栈区开辟一块空间，而这块空间就是由这两个寄存器来维护的，一个ebp(栈底指针)和一个esp(栈顶指针)。我们拿一串简单的代码来做演示

#include <stdio.h>

int Add(int x, int y)
{
	int z = 0;
	z = x + y;
	return z;
}

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 0;

	c = Add(a, b);
	printf("%d\\n", c);
	return 0;
}

函数栈帧创建与销毁的具体过程

main函数的函数栈帧

开辟由于栈区是在高地址先开辟空间，后向低地址开辟空间，随着main函数中的函数创建，exp和ebp会向上移动，维护新创建的函数栈帧。

main函数在__mainCRTStartup内部被调用，__mainCRTStartup在mainCRTStartup函数内部被调用。main函数中返回值为0是返回给mainret这个变量。
我们来分析一下上面那串代码的函数栈帧的创建与销毁的过程：

先是push一下ebp，push是压栈的意思，也就是在函数栈顶压入ebp这个元素，

接下来就是mov ebp和esp，mov是把后一个值赋给前一个值的意思，

两个寄存器的内容相同，指针指向同一个地址。

接下来就是sub就是减去，esp指针内容地址都减去0E4h，esp指针就向上移动，两个指针共同来维护为main函数新开辟的函数栈帧。

压进去后，

接下来是lea，lea是加载的意思，把后面的值加载到edi中。

一个word是两个字节,dword是双字的意思，也就是4个字节，每次操控4个字节的内容，共39h次。将从edi地址开始向下到esp这些内容全部改成0xcccccccc。

这块内容就全部初始化为0xcccccccc的内容，所以这就是为什么局部变量未初始化是为随机值的原因。
以上的所有内容就是为main函数准备的栈帧。

变量的创建

接下来就是执行代码，在ebp-8的位置放入0Ah(10)，ebp-14h的位置放入14h(20),ebp-20h的位置放入0。

Add函数栈帧的创建与销毁

以下就是传参的过程

call指令是调用函数且记住下一条指令的地址。先进入函数，方便之后出函数可以找到call的下一条指令。

现在进入了Add函数，你会发现，这里与main函数栈帧的准备过程有一些相似之处，其实遮羞就是Add函数栈帧的准备过程。接下来我们再来分析一下：

接下来又是创建临时变量的过程了。

接下来就是传参的过程了，找到之前压入的值，然后赋值给形参x和y。

其实在调用函数的时候，就已经通过压栈的形式来进行传参，传参先行。这也证实了形参是实参的一份临时拷贝这句话。
最后就是返回z，把ebp-8的值赋给eax。eax是一个寄存器，函数销毁时，这个寄存器还是在的

接下来就是pop几次，弹出的意思，esp往下移动，这样Add函数就销毁了。