C 反彙編 棧幀(函式呼叫過程)

2021-06-22 13:53:02 字數 1645 閱讀 3009

該系列文章是依據本人平時對

反彙編的學習,歸納總結,所做的學習筆記。如有錯誤或待改善之處,請留下您寶貴的意見或建議。

棧幀也叫過程活動記錄,是編譯器用來實現過程

/函式呼叫的一種資料結構。棧幀是在程式的執行時棧中分配記憶體塊,專門用於特定的函式呼叫。

當乙個函式沒有執行時,它可能並不需要記憶體;但是當乙個函式被執行後,它就可能因為某種原因需要用到記憶體。原因有:

1.函式的呼叫方可能希望以引數(實參)的方式向該函式內傳遞資訊,這些引數需要儲存在函式能夠找得到他們的地方。

2.在執行任務的過程中,函式可能需要臨時的儲存空間。程式設計師通常會通過宣告區域性變數來分配這類臨時空間,這些變數將只在函式內部使用,函式執行結束後,將被銷毀,不能在訪問他們。

編譯器通過棧幀(也叫做啟用記錄)使得對函式引數和區域性變數進行分配和釋放的過程對程式設計師透明。在將控制權交給函式之前,編譯器會插入**,將函式引數放入棧幀內,並分配足夠的記憶體,以儲存函式的區域性變數。鑑於棧幀的結構,函式的返回位址也被儲存在新的棧幀中。使用棧幀使得使用遞迴成為可能,因為每個遞迴函式呼叫都有它自己的棧幀,這恰好將當前的呼叫和之前的呼叫分隔開來。下面是

呼叫乙個函式的詳細過程

1.   

呼叫方將呼叫函式所需的任何引數放入該函式所採用的呼叫約定指定的位置。如果引數被放入執行時棧上,該操作可能引起程式棧指標的變化。

2.   

呼叫方將控制權交給被呼叫函式,這個過程有

x86 call

或mips jal

等指令實現。然後返回位址被儲存到程式棧或暫存器中。

3.   

如果必要,被呼叫函式會配置乙個棧指標,並儲存呼叫方希望保持不變的任何暫存器值。

4.   

被呼叫的函式為它可能需要的任何區域性變數分配空間。一般,通過呼叫程式棧指標在執行時棧上保留空間來實現。

5.   

被呼叫函式執行其操作,可能產生乙個結果。在執行操作過程中,被呼叫函式可能會訪問呼叫函式傳遞過來的引數,如果函式返回乙個結果,此結果通常被放在乙個特定的暫存器中,或者放置在函式返回後呼叫方可立即訪問的暫存器中。

6.   

函式完成其操作後,任何存放區域性變數的棧空間將被釋放。通常,逆向執行第

4步的操作即可完成相應的工作。

7.   

如果某個暫存器的值還為呼叫方儲存(第

3步)著,那麼將其恢復到原始值。這包括恢復呼叫方的棧指標暫存器的值。

8.   

被呼叫的函式將控制權返回給呼叫方。實現這一步的主要指令包括

x86 ret

和mips jr

。根據所使用的呼叫約定,這一操作可能會從程式棧中清除乙個或多個引數。

9.   

呼叫方一旦重新獲得控制權,它可能需啊喲刪除程式棧中的引數。這時,可能需啊喲對程式棧進行調整,將程式棧指標恢復到第一步之前的值。 第

3步和第

4步通常在進入函式時執行,它們共同稱為函式的序言。同樣,第

6步到第

8步一般在函式結束時執行,它們共同稱為函式的尾聲,而第

5步則代表函式的主體,它們是呼叫函式時執行的全部操作。

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C語言 函式呼叫過程(棧幀)

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