C語言函數棧幀如何創建和銷毀

這篇文章主要為大家展示了“C語言函數棧幀如何創建和銷毀”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“C語言函數棧幀如何創建和銷毀”這篇文章吧。

寫在前面

我們知道，每一次函數調用都需要在棧區上為其開辟一塊空間，這塊空間就叫做這個函數的棧幀。

而棧是從高地址向低地址延伸的。每個函數的每次調用，都有它自己獨立的一個棧幀，這個棧幀中維持著所需要的各種信息。寄存器ebp指向當前的棧幀的底部（高地址），寄存器esp指向當前的棧幀的頂部（低地址）。

這樣我們就了解了寄存器ebp和寄存器esp中存放的是地址，這兩個地址是用來維護函數棧幀的。比如：調用main函數， 我們為main函數分配棧幀空間， 那么棧幀維護如下：

下面我們通過一段代碼分析一下，函數棧幀創建和銷毀的過程：（棧幀這部分內容在不同的編譯器上實現存在差異， 但是思想大致都是一致的。本文是在vs2013編譯器下實現的。）

#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
	int z = 0;
	z = x + y;
	return z;
}
int main(void)
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int ret = 0;
	ret = Add(a, b);//計算a+b
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

我們在調試過程打開調用堆棧

可以看出，main函數是在__tmainCRTStartup函數內部被調用的，而__tmainCRTStartup函數又是在mainCRTStartup函數內部調用的。

為了能更加清楚的看到棧幀創建和銷毀的過程，我們轉到上面代碼對應的反匯編代碼：

int main(void)
{
009D3F40  push        ebp  //將edp壓入棧幀
009D3F41  mov         ebp,esp  //將esp的值賦給edp
009D3F43  sub         esp,0E4h  //esp-0E4h
009D3F49  push        ebx  
009D3F4A  push        esi  
009D3F4B  push        edi  
009D3F4C  lea         edi,[ebp+FFFFFF1Ch]  
009D3F52  mov         ecx,39h  
009D3F57  mov         eax,0CCCCCCCCh  
009D3F5C  rep stos    dword ptr es:[edi]  
	int a = 10;
009D3F5E  mov         dword ptr [ebp-8],0Ah  
	int b = 20;
009D3F65  mov         dword ptr [ebp-14h],14h  
	int ret = 0;
009D3F6C  mov         dword ptr [ebp-20h],0  
	ret = Add(a, b);//計算a+b
009D3F73  mov         eax,dword ptr [ebp-14h]  
009D3F76  push        eax  
009D3F77  mov         ecx,dword ptr [ebp-8]  
009D3F7A  push        ecx  
009D3F7B  call        009D11F9  
009D3F80  add         esp,8  
009D3F83  mov         dword ptr [ebp-20h],eax  
	printf("%d\n", ret);
009D3F86  mov         esi,esp  
009D3F88  mov         eax,dword ptr [ebp-20h]  
009D3F8B  push        eax  
009D3F8C  push        9D5860h  
009D3F91  call        dword ptr ds:[009D9118h]  
009D3F97  add         esp,8  
009D3F9A  cmp         esi,esp  
009D3F9C  call        009D1140  
	return 0;
009D3FA1  xor         eax,eax  
}
009D3FA3  pop         edi  
009D3FA4  pop         esi  
009D3FA5  pop         ebx  
009D3FA6  add         esp,0E4h  
009D3FAC  cmp         ebp,esp  
009D3FAE  call        009D1140  
009D3FB3  mov         esp,ebp  
009D3FB5  pop         ebp  
009D3FB6  ret

main函數的調用 main函數棧幀的創建

經過剛才我們的理解，在準備調用main函數的時候，調用main函數的那個函數的棧幀已經開辟好了。

然后將ebp壓入棧幀，保存了指向棧底的ebp的地址，而此時esp指向新的棧頂位置；接著將esp的值賦給了ebp，產生了新的ebp；用esp減去一個16進制數0E4H（這里就是為main函數預開辟空間）。緊接著三個壓棧指令，分別將ebx,esi,edi,壓入棧幀。加載完有效地址以后，將為main函數預開辟空間全部初始化為0xCCCCCCCC。最后創建了三個局部變量a,b,ret并進行了初始化。

Add函數的調用

函數傳參

將b的值存入寄存器eax中,再將eax壓入棧中；將a的值存入寄存器ecx中,再將將ecx壓入棧中；這里看出參數是從右向左傳遞的。緊接著執行call指令，這里就是調用Add函數，同時將call指令的下一條指令的地址壓入棧中，然后執行call指令的時候按F11 ， 就進入了Add函數內部。

Add函數棧幀的創建

首先將main()函數的ebp壓入棧，保存指向main()函數棧幀底部的ebp的地址，此時esp指向新的棧頂位置；將esp的值賦給ebp，產生新的ebp，即Add()函數棧幀的ebp；給esp減去一個16進制數0E4H，這里是為Add()函數預開辟空間；緊接著三個壓棧指令，分別將ebx,esi,edi,壓入棧幀。加載完有效地址以后，將為Add函數預開辟空間全部初始化0xCCCCCCCC。在緊接著創建了變量z,將形參的a和b相加的結果存儲到z中；最后將結果存儲到eax寄存器中，通過寄存器帶回了函數的返回值。

Add函數棧幀的銷毀

edi、esi、ebx依次出棧,esp 會向下移動；然后將ebp的值賦給esp，使esp指向ebp指向的地方；接著ebp 出棧，同時將出棧的內容給ebp，此時ebp又指向了main函數棧幀的底部，最后執行ret 指令，表示出棧一次，并跳轉到出棧的內容的地址處，也就是call指令的下一條指令處。

main函數棧幀的銷毀

main函數棧幀的銷毀和Add函數棧幀銷毀的過程的思想都是一樣的，這里就不做多贅述了。

以上是“C語言函數棧幀如何創建和銷毀”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！