C语言函数参数入栈的汇编理解

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发布时间:2013-12-09 23:23:56
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先来看这样一段程序:

 

#include #include #include void print1(int a,int b,int c){    printf(%p,&a);    printf(%p,&b);    printf(%p,&c);}int main(void){   print1(1,2,3);   exit(0);}

 

它的输出是:

 

0022FF400022FF440022FF48
发现a,b,c的地址是逐渐增大的,差值是4个字节。这和我所知道的:C函数参数入栈的顺序是从右到左 是相匹配的,而且地址的增大值也

 

与变量所占的字节数相匹配。

不过当把程序稍微做一下修改,如下:

#include #include #include void print2(char a,char b,char c){   printf(%p,&a);   printf(%p,&b);   printf(%p,&c);}int main(void){   print2(1,2,3);   exit(0);}
再观察一下它的输出:

 

 

0022FF2C0022FF280022FF24
怎么和上面的效果是相反的!虽然我知道这肯定编译器的一个技巧,不过 参数入栈的顺序是从右到左的 概念却动摇了。

 

为了弄清楚其中的道理,必须观察程序生成的中间.s文件,为此,我执行了以下一条命令:

 

gcc -S test.c(当前C文件中保存的程序是文章一开始的那个) 在当前目录下生成test.s文件
使用vim打开test.s文件(只截取主要内容了):

 

esp是指向栈顶的指针,ebp是用来备份这个指针的。栈的形状如下:

esp

ebp

|____________________________________________________

栈的最大值 栈的最小值

每压入一个参数入栈,就执行 esp = esp - sizoeof(参数)。不过在esp值变之前,先备份一下 ebp = esp,这样不管最后esp指到哪里去了,函数结束时就用这个ebp就能顺利回到调用者了。

 

print1:   pushl %ebp//6.先把ebp压栈,保存这个指针   movl  %esp, %ebp//7.使ebp这个指针保存着esp这个指针指向的地址值   subl  $8, %esp//8.使esp - 8,也就是说空下8个字节以便实现某个功能   leal   8(%ebp), %eax//9.把(ebp + 8)的地址给eax 这个地方为什么要+8 因为这个函数在经历第5,6步的时候存在着压了两个4字节入栈的操作。此时+8就指向了实参1   movl  %eax, 4(%esp)//10.这个时候就用到第8步空下来的8个字节中的4个了,原来是保存值,原理就是用C语言写两个数交换值时的那个第三个变量,即缓冲区   movl  $.LC0, (%esp)	//11.把字符串“%p”压栈     从第10,11步来看,两个参数的入栈顺序,其实不管顺序了,两个参数,最右边的在高地址,最左边的在低地址   call  printf//12.调用函数printf,又是压栈出栈的操作了	到此可以得到8个字节的缓冲区全部用完了   leal  12(%ebp), %eax//13.同第9步,此时获取的是实参2的地址   movl  %eax, 4(%esp)//14.我想说同上   movl  $.LC0, (%esp)	//15.我想说同上   call  printf//16.我想说同上   leal  16(%ebp), %eax//17.同第9步,此时获取的是实参3的地址   movl  %eax, 4(%esp)//18.我想说同上   movl  $.LC0, (%esp)	//19.我想说同上   call  printf//20.我想说同上。到了此处我们就知道,printf打印参数的地址,这个地址是在main函数中压栈时分配的,是什么就是什么,符合参数入栈的顺序是从右到左这个说法。   leave   ret    .size print1, .-print1.globl main   .type main, @functionmain:   leal  4(%esp), %ecx   andl  $-16, %esp   pushl -4(%ecx)   pushl %ebp   movl  %esp, %ebp   pushl %ecx   subl  $20, %esp//1.先把栈预留20个字节,这其中的原因(为什么是20)估计与什么算法有关   movl  $3, 8(%esp)//2.看!,先把3放入esp + 8   movl  $2, 4(%esp)//3.再看!,把2放入esp + 4   movl  $1, (%esp)//4.最后把1放入esp   call  print1//5.调用函数print1。至此可以看到参数1,2,3是从右往左压入栈的,3在最高最地址(相对于1的保存地址来说),而1就在最低地址了(相对于3的保存地址来说)   movl  $0, (%esp)   call  exit   .size main, .-main

好的,这个程序分析完了,再来看有疑问的程序吧:

 

 

print2:   pushl %ebp//5.我想说同上   movl  %esp, %ebp//6.我想说同上   subl  $24, %esp//7.这个就不同上了,比上面那个esp - 8大很多吗,不过要记住,这24个字节是个缓冲区   movl  8(%ebp), %eax//8.把实参1放入eax   movl  12(%ebp), %edx//9.把实参2放入edx   movl  16(%ebp), %ecx//10.把实参3放入ecx   movb  %al, -4(%ebp)//11.把eax的低字节放入ebp - 4   movb  %dl, -8(%ebp)//12.把edx的低字节放入ebp - 8   movb  %cl, -12(%ebp)//13.把ecx的低字节放入ebp -12。从这个地方就可以发现问题的出现原因了,此时的实参1所存放的地址高于存放实参3的地址。到此,24字节的缓冲区已经使用了12   leal  -4(%ebp), %eax//14.把实参1存放的地址放入eax   movl  %eax, 4(%esp)//15.把实参1放入esp + 4   movl  $.LC0, (%esp)	//16.把字符串“%p”放入esp   call  printf//17.调用函数printf。从此依然可以看出函数参数的入栈地址是最右边的在高地址,最左边的在低地址。到此24字节的缓冲区使用了20个,还余下4个没有用   leal  -8(%ebp), %eax//18.我想说同上   movl  %eax, 4(%esp)//19.我想说同上   movl  $.LC0, (%esp)	//20.我想说同上   call  printf//21.我想说同上   leal  -12(%ebp), %eax//22.我想说同上   movl  %eax, 4(%esp)//23.我想说同上   movl  $.LC0, (%esp)	//24.我想说同上   call  printf//25.我想说同上   leave   ret   .size print2, .-print2.globl main   .type main, @functionmain:   leal  4(%esp), %ecx   andl  $-16, %esp   pushl -4(%ecx)   pushl %ebp   movl  %esp, %ebp   pushl %ecx   subl  $20, %esp   movl $3, 8(%esp)//1.和上面那个程序一样的压栈操作   movl $2, 4(%esp)//2.我想说同上   movl $1, (%esp)//3.我想说同上   call  print2//4.我想说同上   movl  $0, (%esp)   call  exit   .size main, .-main

 

 

 


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