【C语言】函数栈帧的创建与销毁

 

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目录

​0.ebp和esp是如何来维护栈帧的呢？

1.为什么局部变量的值不初始化是随机的？

​2.局部变量是怎么创建的？

​3 .函数是如何传参的？传参的顺序是怎样的

4.函数是如何调用的

​5.形参和实参的关系

​6.函数调用结束后如何返回？

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         在学习函数栈帧的创建与销毁前，我们应该理解寄存器的概念作为铺垫：esp ebp  eax ebx ecx(本质是一个计数器) edx等寄存器,其中esp ebp尤为重要，这是因为这两个寄存器中存放的是地址，而这两个地址是用来维护栈帧的   

0.ebp和esp是如何来维护栈帧的呢？

        当我们调用Main函数时

        当我们调用Add函数时

        注:通常我们成ebp为栈底指针，esp为栈顶指针，此外在32位环境下是ebp和esp而到了64位环境下栈底指针和栈顶指针变为rbp和rsp

        当我们弄懂了寄存器的概念，此时我们就正式开始学习函数的栈帧和创建，在学习前，带着疑问，进入学习：

1.为什么局部变量的值不初始化是随机的？

2.局部变量是怎么创建的？

3.函数是如何传参的？传参的顺序是怎样的？

4..函数是如何调用的？

5.形参和实参的关系？

6.函数调用结束后如何返回？

1.为什么局部变量的值不初始化是随机的？

 

        其他编辑器调用过程过于繁琐，不利于我们观察堆栈的调用过程，为了方便观察和学习，我们以VS2013为例，查看函数在堆栈中的调用情况

         通过该调用过程，我们不难看出，在调用main函数之前，我们首先调用了mainCRTStartup函数，通过mainCRTStartup函数调用了__tmainCRTStartup函数调用了main函数

        我们使用ebp(rbp)和esp(rsp)来维护main函数的栈帧空间，首先进行压栈，此时esp栈顶指针的位置上移，而后将esp的地址赋给ebp，使得ebp指向了esp

         而后我们开辟出了一块大为0E4h大小的栈帧空间，该空间即为main函数的栈帧空间，esp随着栈帧空间的开辟也随之发生了改变

而后我们再对其进行压栈，esp(栈顶指针)依旧随之发生改变

        通过这步操作，我们将ebp-24h的空间地址存储到edi中，也就是main函数的栈帧空间地址，往下看发现，其实该步真正起作用的地方为rep，它的意思就是，从edi开始，ecx次将eax的内容初始化为CCCCCCCC

        其实在这一步就证明了，为什么我们不对新创建的变量进行初始化，而其内容为随机值，就是因为其默认初始值为CCCCCCCC

2.局部变量是怎么创建的？

        我们将0Ah的内容放入ebp-8中，其实这0Ah所代表的就是变量a的值10，将14h的值放入epb-14h地址处(图像大小有限，我们很难准确画出，图中画出的只是大致范围)

3 .函数是如何传参的？传参的顺序是怎样的

        传参时我们将ebp-14h和ebp-8的地址分别传给eax和ecx寄存器，并进行压栈，esp的地址也随之发生改变

         我们通过该步骤调用了call命令，并将该地址保存在栈帧空间内部，esp再次发生改变，维护函数空间

        

4.函数是如何调用的

 

        通过该步骤，我们进行操作，将main函数的栈底进行压栈，esp的随栈帧空间发生改变，将esp的地址赋给ebp,我们开辟一块0CCh大小的空间，用来维护add函数的栈帧，对ebx,esi,edi等寄存器进行压栈，将epb-0Ch处的地址加载到edi中，同时初始化add函数栈帧空间的内容为0CCCCCCCCCh

5.形参和实参的关系

        我们常说形参其实是实参的临时拷贝，改变形参其实是无法改变实参的，具体原因是怎样的？

         该步骤，寻找到ebp-8的位置开辟变量Z的栈帧,将其初始化为0，将ebp+8和ebp+12的内容相加得出了x+y的和，其实我们这一步不难发现，我们在main函数中调用add函数进行传参，其实仅仅只是将实参的值放到两个寄存器内，进行压栈，我们在add函数中调用形参时，访问的其实是寄存器中的内容，这也是为什么，我们常说，形参是实参的临时拷贝，修改形参无法对实参造成任何影响

6.函数调用结束后如何返回？

         当调用结束后，将ebp-8的内容存储到eax寄存器中，同时将edi esi ebx出栈，此时esp维护空间也发生了变化，esp+00Ch，此时销毁了add函数的栈帧空间，将ebp的地址赋给esp,但是我们在main函数中留有call函数的地址，将其弹出，回头main函数中，同时esp+8，栈顶指针再次发生改变，同时将eax中add函数的返回值放到ebp-20中，此时才是真正意义的返回