想要深刻理解函数的调用过程,就必须了解C,C++程序的内存,CPU,以及栈帧的创建与释放。
我们知道函数的每一次调用都是一个过程,即我们要讨论的函数调用过程,这个过程要为函数开辟栈空间,用于本次函数调用中的临时变量的保存、现场保护。这块栈空间我们称之为函数栈帧。
1:下面是内存,我们以图的形式形象的展示出来,然后将栈区放大,如下图
对于栈区,我们先了解一下它的结构:
栈(stack):入栈(push)和出栈(pop),栈遵循“先进后出”或“后进先出”;
2:CPU
作用:读取指令-->分析指令-->执行指令
CPU中的寄存器:
EAX、EBX、ECX、EDX-->通用寄存器
EIP(PC)-->程序计数器(存放当前指令的下一条指令的地址)
ESP(栈顶)EBP(栈底)
注:esp和ebp之间就是一个函数的栈帧。函数在调用过程中会形成临时变量,而这个临时变量的调用和被调用就在栈帧之间。调用函数会形成栈帧,释放函数就会释放栈帧。
3:栈帧的创建和释放,我们在VC6.0下来实现它,我们先来用一个简单的代码看一下
#include<stdio.h> #include<windows.h> int myadd(int _a,int _b) { int z=_a+_b; return z; } int main() { int a=0xAAAAAAAA; int b=0xBBBBBBBB; int ret=myadd(a,b); printf("you should run here!\n",ret); system("pause"); return 0; }
接下来我们按Fn加F10进行调试,在view下查看a,b变量,如下:
接下来我们按F11进入myadd函数,我们调用myadd函数,其实是调用main函数,然后调用myadd函数,那接下来我们看一下(1):main函数的调用过程
在main函数当中,第一个被调的函数是mainCRTStartup函数。
接下来我们查看一下寄存器,在view->debug windows->regiest下查看,如下:
我们要研究的是main函数的调用过程,必须得对应汇编代码,上面一些就是简单的操作,我们记录一下,接下来,从main函数的地方开始,要展开main函数的调用就得为main函数创建栈帧,那我们先来看一下main函数栈帧的创建。
此时我们看一下寄存器中的值,b,a入栈,先入b,再入a
接下来按F10单步运行至call命令处,F11,进入myadd函数
(2)myadd函数的栈帧创建和main函数的栈帧创建与初始化是相同的
call指令:(1)对当前正在执行指令的下一条指令的地址进行保存。保存的目的是为了恢复。将地址保存在栈上。
(2)跳转至目标函数的地址处(jmp跳转)。
再按F11,就进入myadd函数的执行代码处,我们注意寄存器的值的变化:如下图
此时我们单步运行到ebp出栈,察看寄存器的值:
(3)剩下的就是函数返回部分:
F10单步运行至ret指令,然后F11,进入main函数返回部分,如下图
ret指令:(1)将当前保存的函数返回值地址出栈;
(2)用弹出来的数据修改EIP;