C语言函数栈帧的创建和销毁详解

更新时间:2023-04-05 01:12:52 阅读：评论：0

写在前面

我们知道，每一次函数调用都需要在栈区上为其开辟一块空间电教，这块空间就叫做这个函数的栈帧。

而栈是从高地址向低地址延伸的。每个函数的每次调用，都有它自己独立的一个栈帧，这个栈帧中维持着所需要的各种信息。寄存器ebp指向当前的栈帧的底部（高地址），寄存器esp指向当前的栈帧的顶部（低地址）。

这样我们就了解了寄存器ebp和寄存器esp中存放的是地址，这两个地址是用来维护函数栈帧的。比如：调用main函数，我们为main函数分配栈帧空间，那么栈帧维护如下：

下面我们通过一段代码分析一下，函数栈帧创建和销毁的过程：（栈帧这部分内容在不同的编译器上实现存在差异，但是思想大致都是一致的。本文是在vs2013编译器下实现的。）

#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);//计算a+bprintf("%d\n", ret);return 0;}

我们在调试过程打开调用堆栈

可以看出，main函数是在__tmaincrtstartup函数内部被调用的，而__tmaincrtstartup函数又是在maincrtstartup函数内部调用的。

为了能更加清楚的看到栈帧创建和销毁的过程，我们转到上面代码对应的反汇编代码：

int main(void){009d3f40  push        ebp  //将edp压入栈帧009d3f41  mov         ebp,esp  //将esp的值赋给edp009d3f43  sub         esp,0e4h  //esp-0e4h009d3f49  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);//计算a+b009d3f73  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  009d圣诞主持词3f8c  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函数的调用 main函数栈帧的创建

经过刚才我们的理解，在准备调用main函数的时候，调用main函数的那个函数的栈帧已经开辟好了。

然后将ebp压入栈帧，保存了指向栈底的ebp的地址，而此时esp指向新的栈顶位置；接着将esp的值赋给了ebp，产生了新的ebp；用esp减去一个16进制数0e4h（这里就是为main函数预开辟空间）。紧接着三个压栈指令，分别将ebx,esi,edi,压入栈帧。加载完有效地址以后，将为main函数预开辟空间全部初始化为0xcccccccc。最后创建了三个局部变量a,b,ret并进行了初始化。

add函数的调用

函数传参

将b的值存入寄存器eax中,再将eax压入栈中；将美体小铺好用吗a的值存入寄存器ecx中,再将将ecx压入栈中；这里看出参数是从右向左传递的。紧接着执行call指令，这里就是调用add函数，同时将call指令的下一条指令的地址压入栈中，然后执行call指令的时候按f11 ，就进入了add函数内部。

add函数栈帧的创建

首先将main()函数的ebp压入栈，保存指向main()函数栈帧底部的ebp清明节手抄报怎么画的地址，此时esp指向新的栈顶位置；将esp的值赋给ebp，产生新的ebp，即add()函数栈帧的ebp；给esp减去一个16进制数0e4h，这里是为add()函数预开辟空间；紧接着三个压栈指令，分别将保山师范高等专科学校ebx,esi,edi,压入栈帧。加载完有效地址以后，将为add函数预开辟空间全部初始化0xcccccccc。在紧接着创建了变量z,将形参的a和b相加的结果存储到z中；最后将结果存储到eax寄存器中，通过寄存器带回了函数的返回值。