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  • C语言中函数参数入栈的顺序

    先通过一个小程序来看一看:

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    #include <stdio.h>
      
    void foo(int x, int y, int z)
    {
        printf("x = %d at [%X] ", x, &x);
        printf("y = %d at [%X] ", y, &y);
        printf("z = %d at [%X] ", z, &z);
    }
      
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        foo(100, 200, 300);
        return 0;
    }

    运行结果:

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    x = 100 at [22FF10]
    y = 200 at [22FF14]
    z = 300 at [22FF18]

    C程序栈底为高地址,栈顶为低地址,因此上面的实例可以说明函数参数入栈顺序的确是从右至左的。可到底为什么呢?查了一直些文献得知,参数入栈顺序是和具体编译器实现相关的。比如,Pascal语言中参数就是从左到右入栈的,有些语言中还可以通过修饰符进行指定,如Visual C++.即然两种方式都可以,为什么C语言要选择从右至左呢?

    进一步发现,Pascal语言不支持可变长参数,而C语言支持这种特色,正是这个原因使得C语言函数参数入栈顺序为从右至左。具体原因为:C方式参数入栈顺序(从右至左)的好处就是可以动态变化参数个数。通过栈堆分析可知,自左向右的入栈方式,最前面的参数被压在栈底。除非知道参数个数,否则是无法通过栈指针的相对位移求得最左边的参数(很容易定位栈指针附近的参数)。这样就变成了左边参数的个数不确定,正好和动态参数个数的方向相反。

    因此,C语言函数参数采用自右向左的入栈顺序,主要原因是为了支持可变长参数形式。换句话说,如果不支持这个特色,C语言完全和Pascal一样,采用自左向右的参数入栈方式。

    这儿其实还涉及到C语言中调用约定所采用的方式,下面简单的介绍一下:

    __stdcall与C调用约定(__cdecl)的区别

    C调用约定在返回前,要作一次堆栈平衡,也就是参数入栈了多少字节,就要弹出来多少字节.这样很安全.

    有一点需要注意:stdcall调用约定如果采用了不定参数,即VARARG的话,则和C调用约定一样,要由调用者来作堆栈平衡.

    (1)_stdcall是Pascal方式清理C方式压栈,通常用于Win32 Api中,函数采用从右到左的压栈方式,自己在退出时清空堆栈。VC将函数编译后会在函数名前面加上下划线前缀,在函数名后加上"@"和参数的字节数。 int f(void *p) -->> _f@4(在外部汇编语言里可以用这个名字引用这个函数)

    在WIN32 API中,只有少数几个函数,如wspintf函数是采用C调用约定,其他都是stdcall

    (2)C调用约定(即用__cdecl关键字说明)(The C default calling convention)按从右至左的顺序压参数入栈,由调用者把参数弹出栈。对于传送参数的内存栈是由调用者来维护的(正因为如此,实现可变参数vararg的函数(如printf)只能使用该调用约定)。另外,在函数名修饰约定方面也有所不同。 _cdecl是C和C++程序的缺省调用方式。每一个调用它的函数都包含清空堆栈的代码,所以产生的可执行文件大小会比调用_stdcall函数的大。函数采用从右到左的压栈方式。VC将函数编译后会在函数名前面加上下划线前缀。

    (3)__fastcall调用的主要特点就是快,因为它是通过寄存器来传送参数的(实际上,它用ECX和EDX传送前两个双字(DWORD)或更小的参数,剩下的参数仍旧自右向左压栈传送,被调用的函数在返回前清理传送参数的内存栈),在函数名修饰约定方面,它和前两者均不同。__fastcall方式的函数采用寄存器传递参数,VC将函数编译后会在函数名前面加上"@"前缀,在函数名后加上"@"和参数的字节数。

    (4)thiscall仅仅应用于"C++"成员函数。this指针存放于CX/ECX寄存器中,参数从右到左压。thiscall不是关键词,因此不能被程序员指定。

    (5)naked call。 当采用1-4的调用约定时,如果必要的话,进入函数时编译器会产生代码来保存ESI,EDI,EBX,EBP寄存器,退出函数时则产生代码恢复这些寄存器的内容。

      (这些代码称作 prolog and epilog code,一般,ebp,esp的保存是必须的).

      但是naked call不产生这样的代码。naked call不是类型修饰符,故必须和_declspec共同使用。

      关键字 __stdcall、__cdecl和__fastcall可以直接加在要输出的函数前。它们对应的命令行参数分别为/Gz、/Gd和/Gr。缺省状态为/Gd,即__cdecl。

      要完全模仿PASCAL调用约定首先必须使用__stdcall调用约定,至于函数名修饰约定,可以通过其它方法模仿。还有一个值得一提的是WINAPI宏,Windows.h支持该宏,它可以将出函数翻译成适当的调用约定,在WIN32中,它被定义为__stdcall。使用WINAPI宏可以创建自己的APIs。

    综上,其实只有PASCAL调用约定的从左到右入栈的.而且PASCAL不能使用不定参数个数,其参数个数是一定的。

    简单总结一下上面的几个调用方式:

    调用约定

    堆栈清除

    参数传递

    __cdecl

    调用者

    从右到左,通过堆栈传递

    __stdcall

    函数体

    从右到左,通过堆栈传递

    __fastcall

    函数体

    从右到左,优先使用寄存器(ECX,EDX),然后使用堆栈

    thiscall

    函数体

    this指针默认通过ECX传递,其他参数从右到左入栈

         
     
     
    分类: C/C++编程
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