函数的调用过程详解———栈帧的创建和销毁

●回顾内容:

函数的定义:函数是一个程序中的部分代码,由一个或多个语句组成,它的功能是实现某些特定的任务。函数相对于其他代码来说具备相对的独立性。

函数的调用:在某个函数内部,使用另一个函数来完成相关的任务,这个过程叫做函数调用。

那么函数是如何调用的呢?分析一段简单的代码:

#include<stdio.h>

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

int main()
{
    int a=10;
    int b=20;
    int ret=0;
    ret = Add(a,b);
    printf("%d\n",ret);

    return 0;
}

调试程序时查看调用堆栈:

  可以看出main函数其实是在mainCRTStartup函数中调用的。

(在VS编译器中可以看出其实main函数是在_tmainCRTStartup函数中调用的,而_tmainCRTStartup函数是在mainCRTStartup中   调用的。) 

1》每一次函数的调用都是一个过程,这个过程叫做函数的调用过程

2》在调用函数的过程中,要为函数开辟栈空间,这块空间叫做函数栈帧。栈的使用方向是由高地址向低地址使用的。

3》为了维护栈帧,需要用到ebp和esp两个寄存器。在函数调用过程中ebp存放维护这个栈帧的栈底指针,esp存放栈顶指针

4》main函数的栈帧维护:

       在调用main函数时,编译器会先调用mainCRTStartup函数,在调用时编译器会主动为mainCRTStartup函数开辟一块栈帧,然后用ebp和esp分别指向这块栈帧的栈顶和栈底。

●为main函数的调用做好准备工作后,对应到汇编代码来研究函数的调用过程

1.main函数栈帧的创建:要调用main函数就要为main函数创建栈帧

main函数栈帧的创建过程:

2.Add函数的调用过程:

         1》main函数创建好栈帧并创建了局部变量后就调用Add函数,要调用Add函数,就要为Add开辟函数栈帧做准备

值得注意的是,在调用Add函数之前:

   1>编译器先为局部变量a和b创建了一份临时拷贝,相当于函数的传参;

   2>调用call指令,里面存了call指令下一条指令的地址。这样可以保存main函数栈帧的状态,也方便调用完Add之后返回main函数的栈帧。这可以认为是现场保护和现场恢复

       2》当汇编代码执行到call指令时,打开内存,按F11进入函数,在监视窗口会发现call指令里存了call指令下一条指令的地址,此时汇编代码来到了这里

      3》然后再按F11,就进入了Add函数的执行代码处,现在就开始了Add真正的调用过程

3.Add函数调用结束销毁Add函数的函数栈帧并返回main函数

          执行完ret,汇编代码跳转到刚才call指令的下一条指令的地址,

4.打印ret的值,main结束之后销毁main函数的栈帧

      代码执行到这里,整个函数的调用已经全部结束,简单来说,函数的调用过程就是函数栈帧的创建和销毁的过程。上面的代码内容我是用vc6.0演示的,不同的编译器还是有些差异,但是思想都是一致的。

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