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C++函数栈帧的示例分析

2023-06-20 14:55

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这篇文章将为大家详细讲解有关C++函数栈帧的示例分析,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

一、什么是函数栈帧

每一次函数调用都是一个过程,为函数开辟栈空间,用于本次函数调用中临时变量的保存、现场保护。这块栈空间我们称为函数栈帧。栈是从高地址向低地址延伸的。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)

注:esp:栈指针寄存器(extended stack pointer),其内存放着一个指针,该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的栈顶。
bsp:基址指针寄存器(extended base pointer),其内存放着一个指针,该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的底部。

入栈push和出栈pop

push ebp就等于将ebp的值保存到栈中,并且将当前esp下移

pop ebp就等于将ebp的值从栈中取出来,将ebp指向这个值

内存空间大致可以用下图表示:

C++函数栈帧的示例分析

二、具体原理

我们来通过运行程序来分析,有如下程序

 int sum(int _a, int _b) { int res = 0; res = _a + _b;  return res; }   int main() { int a = 10; int b = 20;  int ret = sum(a, b); printf("ret=%d\n", ret);         return 0;}

使用vs2017调试,查看反汇编

2.1 main函数的调用

main在调用之前如图:

C++函数栈帧的示例分析

C++函数栈帧的示例分析

2.2 sum函数的调用

sum函数在调用之前

C++函数栈帧的示例分析

C++函数栈帧的示例分析

sum函数内的内存分布

C++函数栈帧的示例分析

在上述的汇编码中我们可以看到在函数开始的时候,习惯上以这么l两段代码开始

push ebp   mov ebp,esp

按照字面上理解,上面两句话的意思是将ebp推入栈中,之后让ebp等于esp

在函数调用之前,将调用者的函数(caller)的ebp存入栈,以便于在执行完毕后恢复现场;

下一步,sum函数必须为它的局部变量分配空间,同时,也必须为它可能用到的一些临时变量分配空间;

 sub esp, 0cch; // 减去的值根据程序而定;

之后会根据情况看是否保存某些特定的寄存器(EBX,ESI和EDI);

而ebp的值会保持固定,局部变量和临时存储则都可以通过基准指针ebp加偏移量找到;

C++函数栈帧的示例分析

在函数执行完毕,控制流返回到调用者的函数(caller)之前会进行下述操作

C++函数栈帧的示例分析

所谓有始有终,这是会还原上面保存的寄存器值,之后还原esp的值(上一个函数调用之前的esp被保存在固定的ebp中)与ebp值。这一过程被称为还原现场之后通过ret返回上一个函数。

C++函数栈帧的示例分析

关于“C++函数栈帧的示例分析”这篇文章就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,使各位可以学到更多知识,如果觉得文章不错,请把它分享出去让更多的人看到。

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