深入理解C语言从函数栈帧角度理解return关键字

Posted 2021-10-09 Bitdancing

初识函数栈帧

如上图可见，函数在被调用的时候会现在栈上开辟一个空间，我们称之为栈帧，之后函数内部的变量在这块区域进行空间开辟。
但是函数在调用的时候，怎么知道需要开辟多大空间呢？？？

void func()
{
	int a, b;
	double c, d, e;
}

按照示例代码，会先对需要的内存空间大小进行预估，然后进行空间开辟。

函数返回时，栈帧会被释放，但是，虽然栈帧被释放，里面的内容是不会被清空的，下面通过以下的例子进行分析。

#include <stdio.h>
#include <windows>

char* show()
{
	char str[] = "hello world!";
	return str;
}

int main()
{
	char* s = show();
	printf("%s\\n", s);
    system("pause");
	return 0;
}

运行会得到乱码的结果

看到这里，有些小伙伴肯定会说，嗷，return语句是不可以返回指向栈内存的指针的。
可是这又是为什么呢？
于是我按下F11进行调试。发现当代码进行到printf语句行的时候，s指向的内容依旧是hello world!。继续F10，到14行的时候，printf函数被调用，s字符串居然又不存在了！！！！
其实，printf也是个函数，也会在调用函数的时候形成栈帧，会覆盖曾经show栈帧存在的位置，而show栈帧在被释放之后是无效的。

return

接下来，让我们把关注点放到return关键字，同样的，从代码出发~~

诶，那就奇怪了？？？上面不是说过函数栈帧会被释放吗，那x的值又是怎么被y拿到的呀？？？

函数的返回值其实是通过寄存器的方式返回给调用方的

同样的，让我们看看调试。

这是进入了GetData函数的汇编语言，eax其实就是寄存器，14行下一行的意思就是把x的内容放入寄存器里。
然后我们继续F11

回到了main函数，发现eax会把值再次放入y中。

看到这里是不是恍然大悟了呢！！！

来看另外一种情况，如果返回的值不被接收呢？？？

如果返回的值不被接收，GetData后续没有处理eax。

个人总结环节

最后，来把知识点系统回顾一遍！

return返回值本质上是通过寄存器返回的，如果返回的是一个值，在有变量接收该返回类型的情况下，可以打印该数据。如果返回的是一个指针，虽然可以接收到返回的地址，但是原来函数栈帧存在的位置会被覆盖，指针所指向的内容会在此时被改变。所以说，return语句不可以返回指向栈内存的指针，该函数栈帧在结束时即被销毁。