函数栈帧的创建和销毁(详细理解)

🎁个人主页:我们的五年

🔍系列专栏:c语言课程学习

🎉欢迎大家点赞👍评论📝收藏⭐文章

目录

问题:

1.ebp,esp两个寄存器用来维护函数栈帧

2.main函数也一个函数,main函数也要被其他函数调用

3.函数栈帧创建的过程

4.函数栈帧的销毁过程


问题:

1.局部变量是怎么创建的?

调用函数的时候,会为函数开辟一块空间,然后第一个局部变量从栈低分配一块空间给局部变量。
2.为什么局部变量的值是随机的?

因为在为函数开辟空间的时候,这块空间的里的内存都被初始化为一个值,不同编译器中值可能不同。如果只是创建局部变量,没有初始化覆盖里面的值,那此时局部变量里的值就是为函数内存初始化的值。
3.函数是怎么传参的?传参的顺序是怎样的?

调用函数的时候,会在该函数的栈顶压栈,该内存里放的是形参,然后通过ebp的偏移量就可以找到形参。 传参的顺序是从右到左。
4.形参和实参是什么关系?

形参是实参的零时拷贝,形参是在函数栈顶新开辟的一块空间,这块空间与实参的空间相互独立,只是数值一样。改变形参不会改变实参。
5.函数调用是怎么做的?

函数会把函数的下一指令的地址保存在call中,并且保存ebp的位置。

然后为新的函数开辟空间,在新的函数的栈顶压入三个寄存器ebx,esi,edi,然后新的空间全部初始化为一个值。然后就执行新新函数里的指令。
6.函数调用以后是怎么返回的?

返回值是通过寄存器带回来的,寄存器是全局的,不会因为函数的销毁而销毁。

然后根据保存的ebp,和下一指令的地址找到新的函数,即要执行的指令的地址。
不同的函数会开辟不同的空间。

1.ebp,esp两个寄存器用来维护函数栈帧

1.ebp寄存器:栈底寄存器。

2.esp寄存器:栈顶寄存器。

3.pc指针寄存器:也叫程序计数器,它永远指向当前指令的下一条指令。

当前有下面代码:

cpp 复制代码
#define CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>

int Add(int x, int y)
{
	int z = 0;
	z = x + y;
	return z;
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 0;
	c = Add(a, b);
	printf("%d", c);
	return 0;
}

●这个程序中,我们先进入main函数,esp寄存器和ebp寄存器就用来维护main函数的函数栈帧。当指令到达c=Add(a,b);的时候,就要调用Add函数,这时候,esp寄存器和ebp寄存器就要区维护Add函数的函数栈帧。

●每一个函数都有自己的ebp和esp,即每个函数都有自己的栈顶和栈底。

●在CPU中,ebp和esp不会有很多,但是函数却有很多。但是程序运行的时候,不可能一边运行两个函数,当运行main函数的时候,ebp和esp去维护main函数的函数栈帧。当进入Add函数,去运行Add函数的时候,esp和ebp就去维护Add函数的函数栈帧,并且把mian函数的esp和ebp的指针保存下来,等Add函数结束以后,esp和ebp就又可以去维护main函数的函数栈帧。

●地址的使用顺序是从高地址,到低地址。

2.main函数也一个函数,main函数也要被其他函数调用

当main函数结束以后,函数栈帧回到__tmianCRTStartup()。

●由此可知main函数被__tmainCRTStartup()调用。

●__tmainCRTStartup()函数被mainCRTStartup()函数调用。

程序先进入mainCRTStartup函数,为mainCRTStartup函数开辟函数栈帧,然后调用__tmainCRTStartup函数,为__tmainCRTStartup函数开辟函数栈帧。所以上面的图中比main高地址处还有这两个函数的函数栈帧,这两个函数的函数栈帧比main函数的函数栈帧高。

3.函数栈帧创建的过程

在调用main函数时,已经存在来到下面情形,__tmainCRTStartup()调用main函数

🚗1.push ebp:在栈顶,在栈顶把ebp指针的值放进去。esp就要改变位置,往上移一点,栈顶改变,esp也要改变。指针的大小是四个字节,在栈顶存ebp的值,所以就开辟4个字节的空间,里面放着ebp的值。

🚗 2.mov ebp,esp:把esp的值给ebp,那么ebp就指向esp指向的地方。

🚗3.sub esp,0E4H:0E4H是一个16进制数,转化为10进制是228.让esp减小228。减小是往上增长,往低地址处变化。

🚗4.push ebx

push esi

push edi:

在栈顶压入ebx,esi,edi,esp跟着变化。

🚗5.lea=lode effective address

把edi往下的到ebp内存里的值全部变为0cccccccch.word是两个字节,dword是double word占4个字节。

🚗6显示地址以后:

🚗7.Add函数调用

ebp+8\]找到a,\[ebp+0ch\]找到b,b给eax,然后eax+(add)a,然后eax给z。 Add函数中没有创建形参a,b。

4.函数栈帧的销毁过程

【ebp-8】表示z,也就是把z的值给寄存器eax,这样z的值就不会丢失。

三次pop销毁edi,esi,ebx。

ebp的值给esp,esp就指向ebp指向的位置。

然后pop ebp,把ebp指向空间的值给ebp也就是main ebp。

然后ret call的下一条指令的地址。使程序可以从main函数调用完Add函数以后,执行Add函数的下一条指令。

然后把main函数的指令执行完。

最后把main函数的函数栈帧给销毁。

回到__tmainCRTStartup函数。

相关推荐
为何创造硅基生物4 小时前
C语言 结构体内存对齐规则(通俗易懂版)
c语言·开发语言
仰泳之鹅4 小时前
【C语言】自定义数据类型2——联合体与枚举
c语言·开发语言·算法
jolimark5 小时前
C语言自学攻略:小白入门三步走
c语言·编程入门·学习路线·实践项目·自学攻略
于小猿Sup6 小时前
VMware在Ubuntu22.04驱动Livox Mid360s
linux·c++·嵌入式硬件·自动驾驶
cen__y6 小时前
Linux12(Git01)
linux·运维·服务器·c语言·开发语言·git
社交怪人6 小时前
【算平均分】信息学奥赛一本通C语言解法(题号2071)
c语言·开发语言
卢锡荣7 小时前
单芯通吃,盲插标杆 —— 乐得瑞 LDR6020,Type‑C 全场景互联 “智慧芯”
c语言·开发语言·计算机外设
Mr. zhihao7 小时前
深入解析redis基本数据结构
数据结构·数据库·redis
念何架构之路8 小时前
Go语言加密算法
数据结构·算法·哈希算法
AI科技星8 小时前
《数学公理体系·第三部·数术几何》(2026 年版)
c语言·开发语言·线性代数·算法·矩阵·量子计算·agi