C语言进阶顶级神功！函数栈帧的创建和销毁

Posted 2021-10-23 Cbiltps.

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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C语言进阶顶级神功！函数栈帧的创建和销毁相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

本章目录

温馨提示
开篇介绍
学前疑惑
学前准备
- 1. 环境选择
- 2. 知识铺垫
正文开始
全文结束

温馨提示

大家好我是Cbiltps，在我的博客中如果有难以理解的句意，难以用文字表达的重点，我会有配图。所以我的博客配图非常重要！！！

你想更好并顺利的学习函数栈帧章节，我强烈建议你看我写的【C语言初阶】调试技巧的博客，会有什么效果？等你看了并学习本章后就会感受到！！！

更重要的一点，在分析流程的时候是根据反汇编语言一步一步的进行的，但是这个过程用文字不好解释（非常繁多），于是我为了理解画了很长时间的图，所有的一切都在图中展示！！！切记，切记！如果还不理解，请联系我，我们可以打视频等方式……

如果你对我感兴趣请看我的第一篇博客！

开篇介绍

今天写的是【C语言进阶】的第二篇内容：函数栈帧，函数栈帧真的是修炼内功！

以前很多地方是讲函数栈帧的，但是绝大多数同学是听不懂的，后来就少讲或者是不讲；而且发现公司不愿意考这些东西了（考的少）。

但是这个东西非常重要，如果你真的懂了这个东西，那真的是练成了神功！

学前疑惑

前期学习的时候，我们可能有很多困惑：

局部变量是如何创建的？
为什么局部变量的值是随机值？
函数是如何传参的？
函数传参的顺序是怎样的？
形参和实参是什么关系？
函数调用是如何做的？
函数调用结束后是如何返回的？

如果你想明白这些问题，等你学习完函数栈帧的创建和销毁后就知道了，其实就是修炼了自己的内功，也能搞懂后期更多的知识！

学前准备

1. 环境选择

在学习函数栈帧的时候，我使用的环境是 VS2013（VC6.0也是可以的，它对于函数栈帧的创建和销毁的过程是足够简单的），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（考虑各种问题，封装更加复杂）。

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。

2. 知识铺垫

要想学习函数栈帧，就必须再给大家做一个小小的铺垫：了解寄存器！

数据寄存器：

指针寄存器：

而本章节的重点是后指针寄存器（ebp和esp），要想理解函数栈帧，就必须理解这两个寄存器。

这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。

那ebp和esp是如何维护函数栈帧的呢？
正在调用哪个函数，esp和ebp维护的就是哪个函数的函数栈帧，esp和ebp之间的空间就是为这个函数开辟的空间。

正文开始

1. 大致轮廓了解（源代码及反汇编）

本章节会用下面一段代码举例：

#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;
}

首先调用堆栈观察：其实这个调用逻辑还是挺复杂的！

然后画一个概念图理解（栈区）：

上面的解析只是一个大概的轮廓，但是具体是怎么做的呢？

我们需要转到反汇编来探究：

int main()
{
000919F0  push        ebp  
000919F1  mov         ebp,esp  
000919F3  sub         esp,0E4h  
000919F9  push        ebx  
000919FA  push        esi  
000919FB  push        edi  
000919FC  lea         edi,[ebp-0E4h]  
00091A02  mov         ecx,39h  
00091A07  mov         eax,0CCCCCCCCh  
00091A0C  rep stos    dword ptr es:[edi]  
	int a = 10;
00091A0E  mov         dword ptr [a],0Ah  
	int b = 20;
00091A15  mov         dword ptr [b],14h  
	int c = 0;
00091A1C  mov         dword ptr [c],0  

	c = Add(a, b);
00091A23  mov         eax,dword ptr [b]  
00091A26  push        eax  
00091A27  mov         ecx,dword ptr [a]  
00091A2A  push        ecx  
00091A2B  call        _Add (0911DBh)  
00091A30  add         esp,8  
00091A33  mov         dword ptr [c],eax  

	printf("%d\\n", c);
00091A36  mov         esi,esp  

	printf("%d\\n", c);
00091A38  mov         eax,dword ptr [c]  
00091A3B  push        eax  
00091A3C  push        95858h  
00091A41  call        dword ptr ds:[99114h]  
00091A47  add         esp,8  
00091A4A  cmp         esi,esp  
00091A4C  call        __RTC_CheckEsp (091136h)  

	return 0;
00091A51  xor         eax,eax  
}
00091A53  pop         edi  
00091A54  pop         esi  
00091A55  pop         ebx  
00091A56  add         esp,0E4h  
00091A5C  cmp         ebp,esp  
00091A5E  call        __RTC_CheckEsp (091136h)  
00091A63  mov         esp,ebp  
00091A65  pop         ebp  
00091A66  ret