Visual C++中函数调用方式浅探

1、_stdcall是Pascal程序的缺省调用方式,通常用于Win32 Api中,函数采用从右到左的压栈方式,自己在退出时清空堆栈。VC将函数编译后会在函数名前面加上下划线前缀,在函数名后加上"@"和参数的字节数。 int f(void *p) -->> _f@4(在外部汇编语言里可以用这个名字引用这个函数) 。

2、C调用约定(即用__cdecl关键字说明)(The C default calling convention)按从右至左的顺序压参数入栈,由调用者把参数弹出栈。对于传送参数的内存栈是由调用者来维护的(正因为如此,实现可变参数 vararg的函数(如printf)只能使用该调用约定)。另外,在函数名修饰约定方面也有所不同。 _cdecl是C和C++程序的缺省调用方式。每一个调用它的函数都包含清空堆栈的代码,所以产生的可执行文件大小会比调用_stdcall函数的大。函 数采用从右到左的压栈方式。VC将函数编译后会在函数名前面加上下划线前缀。

我们知道在进行函数调用时,有几种调用方法,分为C式,Pascal式。在C和C++中C式调用是缺省的,除非特殊声明。二者是有区别的,下面我们用实例说明一下:

1. __cdecl:C和C++缺省调用方式

例子:

void Input( int &m,int &n);/*相当于void __cdecl Input(int &m,int &n);*/

以下是相应的汇编代码:

00401068 lea eax,[ebp-8] ;取[ebp-8]地址(ebp-8),存到eax
0040106B push eax ;然后压栈

0040106C lea ecx,[ebp-4] ;取[ebp-4]地址(ebp-4),存到ecx
0040106F push ecx ;然后压栈
00401070 call @ILT+5(Input) (0040100a);然后调用Input函数
00401075 add esp,8 ;恢复栈

从以上调用Input函数的过程可以看出:在调用此函数之前,首先压栈ebp-8,然后压栈ebp-4,然后调用函数Input,最后Input函数调用结束后,利用esp+8恢复栈。由此可见,在C语言调用中默认的函数修饰_cdecl,由主调用函数进行参数压栈并且恢复堆栈。

下面看一下:地址ebp-8和ebp-4是什么?

在VC的VIEW下选debug windows,然后选Registers,显示寄存器变量值,然后在选debug windows下面的Memory,输入ebp-8的值和ebp-4的值(或直接输入ebp-8和-4),看一下这两个地址实际存储的是什么值,实际上是变量 n 的地址(ebp-8),m的地址(ebp-4),由此可以看出:在主调用函数中进行实参的压栈并且顺序是从右到左。另外,由于实参是相应的变量的引用,也证明实际上引用传递的是变量的地址(类似指针)。

总结:在C或C++语言调用中默认的函数修饰_cdecl,由主调用函数进行参数压栈并且恢复堆栈,实参的压栈顺序是从右到左,最后由主调函数进行堆栈恢复。由于主调用函数管理堆栈,所以可以实现变参函数。另外,命名修饰方法是在函数前加一个下划线(_).
2. WINAPI (实际上就是PASCAL,CALLBACK,_stdcall)

例子:

void WINAPI Input( int &m,int &n);

看一下相应调用的汇编代码:

00401068 lea eax,[ebp-8]
0040106B push eax
0040106C lea ecx,[ebp-4]
0040106F push ecx
00401070 call @ILT+5(Input) (0040100a)

从以上调用Input函数的过程可以看出:在调用此函数之前,首先压栈ebp-8,然后压栈ebp-4,然后调用函数Input,在调用函数Input之后,没有相应的堆栈恢复工作(为其它的函数调用,所以我没有列出)

下面再列出Input函数本身的汇编代码:(实际此函数不大,但做汇编例子还是大了些,大家可以只看前和后,中间代码与此例子无关)

39: void WINAPI Input( int &m,int &n)
40: {
00401110 push ebp
00401111 mov ebp,esp
00401113 sub esp,48h
00401116 push ebx
00401117 push esi
00401118 push edi
00401119 lea edi,[ebp-48h]
0040111C mov ecx,12h
00401121 mov eax,0CCCCCCCCh
00401126 rep stos dword ptr [edi]

41: int s,i;
42:
43: while(1)
00401128 mov eax,1
0040112D test eax,eax
0040112F je Input+0C1h (004011d1)
44: {
45: printf("\nPlease input the first number m:");
00401135 push offset string "\nPlease input the first number m"... (004260b8)
0040113A call printf (00401530)
0040113F add esp,4
46: scanf("%d",&m);
00401142 mov ecx,dword ptr [ebp+8]
00401145 push ecx

00401146 push offset string "%d" (004260b4)
0040114B call scanf (004015f0)
00401150 add esp,8
47:
48: if ( m<1 ) continue;
00401153 mov edx,dword ptr [ebp+8]
00401156 cmp dword ptr [edx],1
00401159 jge Input+4Dh (0040115d)
0040115B jmp Input+18h (00401128)
49: printf("\nPlease input the first number n:");
0040115D push offset string "\nPlease input the first number n"... (0042608c)

00401162 call printf (00401530)
00401167 add esp,4
50: scanf("%d",&n);
0040116A mov eax,dword ptr [ebp+0Ch]
0040116D push eax
0040116E push offset string "%d" (004260b4)
00401173 call scanf (004015f0)
00401178 add esp,8
51:
52: if ( n<1 ) continue;
0040117B mov ecx,dword ptr [ebp+0Ch]
0040117E cmp dword ptr [ecx],1
00401181 jge Input+75h (00401185)
00401183 jmp Input+18h (00401128)

53:
54: for(i=1,s=0;i<=n;i++)
00401185 mov dword ptr [ebp-8],1
0040118C mov dword ptr [ebp-4],0
00401193 jmp Input+8Eh (0040119e)
00401195 mov edx,dword ptr [ebp-8]
00401198 add edx,1
0040119B mov dword ptr [ebp-8],edx
0040119E mov eax,dword ptr [ebp+0Ch]
004011A1 mov ecx,dword ptr [ebp-8]
004011A4 cmp ecx,dword ptr [eax]
004011A6 jg Input+0A3h (004011b3)

55: s=s+i;
004011A8 mov edx,dword ptr [ebp-4]
004011AB add edx,dword ptr [ebp-8]
004011AE mov dword ptr [ebp-4],edx
004011B1 jmp Input+85h (00401195)
56: if ( m >= s )
004011B3 mov eax,dword ptr [ebp+8]
004011B6 mov ecx,dword ptr [eax]
004011B8 cmp ecx,dword ptr [ebp-4]
004011BB jl Input+0AFh (004011bf)
57: break;
004011BD jmp Input+0C1h (004011d1)

58: else
59: printf(" m < n*(n+1)/2,Please input again!\n");
004011BF push offset string " m < n*(n+1)/2,Please input agai"... (00426060)
004011C4 call printf (00401530)
004011C9 add esp,4
60: }
004011CC jmp Input+18h (00401128)
61:
62: }
004011D1 pop edi
004011D2 pop esi
004011D3 pop ebx
004011D4 add esp,48h
004011D7 cmp ebp,esp
004011D9 call __chkesp (004015b0)

004011DE mov esp,ebp
004011E0 pop ebp
004011E1 ret 8

最后,我们看到在函数末尾部分,有ret 8,明显是恢复堆栈,由于在32位C++中,变量地址为4个字节(int也为4个字节),所以弹栈两个地址即8个字节。

由此可以看出:在主调用函数中负责压栈,在被调用函数中负责恢复堆栈。因此不能实现变参函数,因为被调函数不能事先知道弹栈数量,但在主调函数中是可以做到的,因为参数数量由主调函数确定。
下面再看一下,ebp-8和ebp-4这两个地址实际存储的是什么值,ebp-8地址存储的是n 的值,ebp -4存储的是m的值。说明也是从右到左压栈,进行参数传递。

总结:在主调用函数中负责压栈,在被调用函数中负责弹出堆栈中的参数,并且负责恢复堆栈。因此不能实现变参函数,参数传递是从右到左。另外,命名修饰方法是在函数前加一个下划线(_),在函数名后有符号(@),在@后面紧跟参数列表中的参数所占字节数(10进制),如:void Input(int &m,int &n),被修饰成:_Input@8

对于大多数api函数以及窗口消息处理函数皆用 CALLBACK ,所以调用前,主调函数会先压栈,然后api函数自己恢复堆栈。

如:

push edx
push edi
push eax

push ebx
call getdlgitemtexta

你可以想一下,这几个寄存器中存的都是什么?

 

参考:

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/k2b2ssfy.aspx
http://zh.wikipedia.org/wiki/Visual_C%2B%2B%E5%90%8D%E5%AD%97%E4%BF%AE%E9%A5%B0

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