函数调用过程

ax(accumulator): 可用于存放函数返回值
bp(base pointer): 用于存放执行中的函数对应的栈帧的栈底地址
sp(stack poinger): 用于存放执行中的函数对应的栈帧的栈顶地址
ip(instruction pointer): 指向当前执行指令的下一条指令

调用子程序时先保存堆栈信息（某些堆栈相关的寄存器），待子程序返回后将堆栈恢复到调用前的状态（堆栈用于保存局部变量、函数参数等重要信息），以保证程序能够继续正确运行，是为堆栈平衡。

这里以一个简单的C语言代码为例，来分析函数调用过程

代码：

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 int func(int param1 ,int param2,int param3)
 4 {
 5         int var1 = param1;
 6         int var2 = param2;
 7         int var3 = param3;
 8  
 9         printf("var1=%d,var2=%d,var3=%d",var1,var2,var3);
10         return var1;
11 }
12  
13 int main(int argc, char* argv[])
14 {
15         int result = func(1,2,3);
16  
17         return 0; 
18 }

首先说明，在堆栈中变量分布是从高地址到低地址分布，EBP是指向栈底的指针，在过程调用中不变，又称为帧指针。ESP指向栈顶，程序执行时移动，ESP减小分配空间，ESP增大释放空间，ESP又称为栈指针。

下面来逐步分析函数的调用过程

1.函数main执行，main各个参数从右向左逐步压入栈中，最后压入返回地址

2.执行第15行，3个参数以从右向左的顺序压入堆栈，及从param3到param1，栈内分布如下图：

函数调用过程

3.然后是返回地址入栈：此时的栈内分布如下：

函数调用过程

4.第3行函数调用时，通过跳转指令进入函数后，函数地址入栈后，EBP入栈，然后把当前ESP的值给EBP，对应的汇编指令：

push ebp
mov ebp esp

此时栈顶和栈底指向同一位置，栈内分布如下：

函数调用过程

5.第5行开始执行， int var1 = param1; int var2 = param2; int var3 = param3;按申明顺序依次存储。对应的汇编：

mov 0x8(%ebp),%eax
mov %eax,-0x4(%ebp)

其中将[EBP+0x8]地址里的内容赋给EAX，即把param的值赋给EAX，然后把EAX的中的值放到[EBP-4]这个地址里，即把EAX值赋给var1，完成C代码 int var1 = param1，其他变量雷同。

函数调用过程

6.第9行，输出结果，第10行执行对应的汇编代码：

mov  -0x4(%ebp),%eax

最后通过eax寄存器保存函数的返回值；

一条call指令，完成了两个任务：

将调用函数中的下一条指令入栈，被调函数返回后将取这条指令继续执行，64位rsp寄存器的值减8
修改指令指针寄存器rip的值，使其指向被调函数的执行位置

leave指令等价于以下两条指令：

mov %rbp, %rsp
pop %rbp

相关推荐