C++函数调用栈的变化分析
程序中栈的基础知识
栈是向下生长的
向下生长指的是从内存的高地址-->低地址的方向拓展。ios
栈有栈底和栈顶，从上面能够知道栈顶的地址是比栈底的要低的。函数
对于X86体系的CPU而言，大概须要知道如下基础知识：指针
- ebp寄存器：通常叫作基址指针或者帧指针；
- esp寄存器：通常叫作栈指针
- ebp在没有改变以前始终指向栈底，ebp主要用于在堆栈中寻址
- esp会随着数据入栈和出栈变化，esp始终指向栈顶
函数调用的过程描述
若函数A调用函数B，那么A函数通常叫作调用者，B函数通常为被调用者，函数调用过程能够作以下描述code
- 现将函数A的堆栈基址ebp入栈，用于保存以前任务信息
- 而后将函数A的栈顶指针esp的值赋给ebp，用做新的基址(这里就是函数B的栈底)
- 紧接着在新的ebp基础上开辟相应的空间当作被调用者B的栈空间，开辟空间通常用sub指令；
- 函数B返回后，从当前栈底ebp恢复为调用者A的栈顶esp，使得栈顶恢复成函数B被调用前的位置；
- 最后调用者A从恢复的栈顶弹出以前的ebp值(由于在函数调用前一步被压入堆栈)；这样ebp和esp都变成了调用函数B前的位置；
示意图以下所示
blog
简单例子
函数调用示例代码
一个简单的函数调用例子内存
#include <iostream>
int __cdecl Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
auto res = Add(2, 3);
std::cout << "2 + 3 = " << res << std::endl;
std::cout << "Hello World!\n";
}
函数调用过程汇编解析
-
在main函数调用Add函数以前，main函数的栈帧状况以下所示
io -
当main函数调用Add函数的时候，汇编以下stream
auto res = Add(2, 3); 00E12618 push 3 00E1261A push 2 00E1261C call Add (0E111D6h) 00E12621 add esp,8 00E12624 mov dword ptr [res],eax
- 从调用Add函数的汇编语言中大概能够得出调用函数的大概模式就是以下：
push parameter_n push parameter_... push parameter_1 call funcName; 调用函数funcName， 加你个返回地址填入栈，而且跳转到funcName
main函数调用Add函数的栈示意图以下：
基础
当call Add (0E111D6h) 进入Add函数以后，汇编语言以下所示bug
int __cdecl Add(int a, int b)
{
00E12300 push ebp
00E12301 mov ebp,esp
00E12303 sub esp,0C0h
00E12309 push ebx
00E1230A push esi
00E1230B push edi
00E1230C lea edi,[ebp-0C0h]
00E12312 mov ecx,30h
00E12317 mov eax,0CCCCCCCCh
00E1231C rep stos dword ptr es:[edi]
00E1231E mov ecx,offset _44E0C52E_AnalyseFunc@cpp (0E1F026h)
00E12323 call @__CheckForDebuggerJustMyCode@4 (0E11280h)
return a + b;
00E12328 mov eax,dword ptr [a]
00E1232B add eax,dword ptr [b]
}
00E1232E pop edi
00E1232F pop esi
00E12330 pop ebx
00E12331 add esp,0C0h
00E12337 cmp ebp,esp
00E12339 call __RTC_CheckEsp (0E1128Ah)
00E1233E mov esp,ebp
00E12340 pop ebp
00E12341 ret
在Add函数的汇编语言中能够看到开始的前3句，这里作以下解释
00E12300 push ebp; 进入新的函数，新函数也须要一个栈帧了，就必须将main函数的栈帧底部所有保存起来，栈顶则是做为一个新函数的栈底 00E12301 mov ebp,esp;上一个栈帧顶部就是这个栈帧的底部 00E12303 sub esp,0C0h;为当前栈帧开辟相应的空间
- main函数进入Add函数的示意图以下所示
当Add函数执行完以后，将执行ret 指令返回，而且esp指向Add函数栈帧底部(就是main 函数栈帧顶部)， 紧接着就是从弹出保存的ebp恢复现场，这样就回到了调用Add函数以前的状态。