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【原创】函数的调用惯例 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2005-09-15
作者:enjoyo
出处:华竹软件技术论坛(http://sinoprise.com

1.     什么是调用惯例

我们在使用高级语言编写程序时,都不可避免的设及到函数的调用,在调用函数的时候参数的处理涉及到两方面的内容:参数的入栈顺序和谁负责清除调用参数,编程语言处理这两方面的方法及顺序称之为调用惯例。参数的入栈顺序和谁负责清除调用参数不同的编程语言中是不同的,有的语言支持多种函数调用惯例。

2.     函数调用惯例的种类

register:
  函数参数:从左至右入栈
堆栈清除:被调用函数
是否使用寄存器:是

pascal:
  函数参数:从左至右入栈
堆栈清除:被调用函数
是否使用寄存器:否

cdecl:
函数参数:从右至左入栈
堆栈清除:调用函数
是否使用寄存器:否

stdcall:
函数参数:从右至左入栈
堆栈清除:被调用函数
是否使用寄存器:否

safecall:
函数参数:从右至左入栈
堆栈清除:被调用函数
是否使用寄存器:否

fastcall:
函数参数:前两个小于等于4字节的参数进寄存器,其余参数从右至左入栈
堆栈清除:调用函数
是否使用寄存器:是

3.关于pascal调用惯例与c调用惯例

调用一个函数时,参数的传递是由堆栈来完成的,PASCAL的惯例是参数从左向右压入堆栈,堆占的指针的还原可由被掉用的程序本身来负责,这样还原堆栈指针的代码在被调用的函数中,此代码(还原指针)只有一份。
C的惯例是参数入栈是从右向左,堆占的指针的还原可由调用的程序本身来负责,每调用一次,就生成一份堆占的指针的还原的代码,所以调用越多,程序代码就越长。这里的代码是指编译连接后的机器代码。

4.示例:VC++中的函数调用惯例

在C和C++中C式调用是缺省的,类的成员函数缺省调用为_stdcall。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= 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?

例子为在VC6.0下debug模式下的Win32 Console反汇编代码。
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