函数栈帧的创建和销毁（二）

目录

前言

main函数的反汇编代码

函数帧栈的创建

?编辑补充内容

main函数中的核心代码

Add函数的传参

函数调用过程

?Add函数的反汇编代码

函数栈帧的销毁

前言

在上篇内容中，对函数栈帧的创建和销毁有了基本的了解，现在我们更加深入的了解它

main函数的反汇编代码

#include <stdio.h>

int Add(int x, int y)
{
    int z = 0;
    z = x + y;
    return z;
}

int main()
{
    int a = 3;
    int b = 5;
    int ret = 0;
    ret = Add(a, b);
    printf("%d\n", ret);
    return 0;
}

VS编译器每次调试都会为程序重新分配内存，每次调试时的反汇编代码略有差异?

int main()
{
    //函数栈帧的创建
    00BE1820 push ebp
    00BE1821 mov ebp,esp
    00BE1823 sub esp,0E4h
    00BE1829 push ebx
    00BE182A push esi
    00BE182B push edi
    00BE182C lea edi,[ebp-24h]
    00BE182F mov ecx,9
    00BE1834 mov eax,0CCCCCCCCh
    00BE1839 rep stos dword ptr es:[edi]
    //main函数中的核心代码
    int a = 3;
    00BE183B mov dword ptr [ebp-8],3
    int b = 5;
    00BE1842 mov dword ptr [ebp-14h],5
    int ret = 0;
    00BE1849 mov dword ptr [ebp-20h],0
    ret = Add(a, b);
    00BE1850 mov eax,dword ptr [ebp-14h]
    00BE1853 push eax
    00BE1854 mov ecx,dword ptr [ebp-8]
    00BE1857 push ecx
    00BE1858 call 00BE10B4
    00BE185D add esp,8
    00BE1860 mov dword ptr [ebp-20h],eax
    printf("%d\n", ret);
    00BE1863 mov eax,dword ptr [ebp-20h]
    00BE1866 push eax
    00BE1867 push 0BE7B30h
    00BE186C call 00BE10D2
    00BE1871 add esp,8
    return 0;
    00BE1874 xor eax,eax
}

?这些反汇编代码可以分为两部分：main函数帧栈的创建、main函数中的核心代码、调用Add函数

函数帧栈的创建

00BE1820 push ebp //把ebp寄存器中的值进行压栈，此时的ebp中存放的是
//invoke_main函数栈帧的ebp，esp-4

00BE1821 mov ebp,esp //move指令会把esp的值存放到ebp中，相当于产生了main函数的
//ebp，这个值就是invoke_main函数栈帧的esp

00BE1823 sub esp,0E4h //sub会让esp中的地址减去一个16进制数字0xe4,产生新的
//esp，此时的esp是main函数栈帧的esp，此时结合上一条指令的ebp和当前的esp，ebp和esp之间维护了一
//个块栈空间，这块栈空间就是为main函数开辟的，就是main函数的栈帧空间，这一段空间中将存储main函数
//中的局部变量，临时数据已经调试信息等。

00BE1829 push ebx //将寄存器ebx的值压栈，esp-4
00BE182A push esi //将寄存器esi的值压栈，esp-4
00BE182B push edi //将寄存器edi的值压栈，esp-4
//上面3条指令保存了3个寄存器的值在栈区，这3个寄存器的在函数随后执行中可能会被修改，所以先保存寄
//存器原来的值，以便在退出函数时恢复。

//下面的代码是在初始化main函数的栈帧空间。
//1. 先把ebp-24h的地址，放在edi中
//2. 把9放在ecx中
//3. 把0xCCCCCCCC放在eax中
//4. 将从edp-0x2h到ebp这一段的内存的每个字节都初始化为0xCC
00BE182C lea edi,[ebp-24h]
00BE182F mov ecx,9
00BE1834 mov eax,0CCCCCCCCh
00BE1839 rep stos dword ptr es:[edi]

edi = ebp-0x24;
ecx = 9;
eax = 0xCCCCCCCC;
for(; ecx = 0; --ecx,edi+=4)
{
*(int*)edi = eax;
}

补充内容

????????之所以上面的程序输出“ 烫 ” 这么一个奇怪的字，是因为 main 函数调用时，在栈区开辟的空间的其中每一个字节都被初始化为0xCC ，而 arr 数组是一个未初始化的数组，恰好在这块空间上创建的， 0xCCCC （两个连续排列的0xCC ）的汉字编码就是 “ 烫 ” ，所以 0xCCCC被当作文本就是 “ 烫”

main函数中的核心代码

int a = 3;
00BE183B mov dword ptr [ebp-8],3 //将3存储到ebp-8的地址处，ebp-8的位置其实就
//是a变量

int b = 5;
00BE1842 mov dword ptr [ebp-14h],5 //将5存储到ebp-14h的地址处，ebp-14h的位置
//其实是b变量

int ret = 0;
00BE1849 mov dword ptr [ebp-20h],0 //将0存储到ebp-20h的地址处，ebp-20h的位
//置其实是ret变量

//以上汇编代码表示的变量a,b,ret的创建和初始化，这就是局部的变量的创建和初始化
//其实是局部变量的创建时在局部变量所在函数的栈帧空间中创建的

Add函数的传参

//调用Add函数
ret = Add(a, b);
//调用Add函数时的传参
//其实传参就是把参数push到栈帧空间中，这里就是函数传参
00BE1850 mov eax,dword ptr [ebp-14h] //传递b，将ebp-14h处放的5放在eax寄存器中
00BE1853 push eax //将eax的值压栈，esp-4
00BE1854 mov ecx,dword ptr [ebp-8] //传递a，将ebp-8处放的3放在ecx寄存器中
00BE1857 push ecx //将ecx的值压栈，esp-4

//跳转调用函数
00BE1858 call 00BE10B4
00BE185D add esp,8
00BE1860 mov dword ptr [ebp-20h],eax

函数调用过程

//跳转调用函数
00BE1858 call 00BE10B4
00BE185D add esp,8
00BE1860 mov dword ptr [ebp-20h],eax

?Add函数的反汇编代码

int Add(int x, int y)
{
00BE1760 push ebp //将main函数栈帧的ebp保存,esp-4
00BE1761 mov ebp,esp //将main函数的esp赋值给新的ebp，ebp现在是Add函数的ebp
00BE1763 sub esp,0CCh //给esp-0xCC，求出Add函数的esp
00BE1769 push ebx //将ebx的值压栈,esp-4
00BE176A push esi //将esi的值压栈,esp-4
00BE176B push edi //将edi的值压栈,esp-4
int z = 0;
00BE176C mov dword ptr [ebp-8],0 //将0放在ebp-8的地址处，其实就是创建z
z = x + y;
//接下来计算的是x+y，结果保存到z中
00BE1773 mov eax,dword ptr [ebp+8] //将ebp+8地址处的数字存储到eax中
00BE1776 add eax,dword ptr [ebp+0Ch] //将ebp+12地址处的数字加到eax寄存中
00BE1779 mov dword ptr [ebp-8],eax //将eax的结果保存到ebp-8的地址处，其实就是放到z中
return z;
00BE177C mov eax,dword ptr [ebp-8] //将ebp-8地址处的值放在eax中，其实就是把z的值存储到eax寄存器//中，这里是想通过eax寄存器带回计算的结果，做函数的返回值。
}
00BE177F pop edi
00BE1780 pop esi
00BE1781 pop ebx
00BE1782 mov esp,ebp
00BE1784 pop ebp
00BE1785 ret

代码执行到 Add 函数的时候，就要开始创建 Add 函数的栈帧空间了，在Add 函数中创建栈帧的方法和在 main 函数中是相似的，在栈帧空间的大小上略有差异而已：

1. 将 main 函数的 ebp 压栈

2. 计算新的 ebp 和 esp

3. 将 ebx ， esi ， edi 寄存器的值保存

4. 计算求和，在计算求和的时候，我们是通过 ebp 中的地址进行偏移访问到了函数调用前压栈进去的参数，这就是形参访问。

5. 将求出的和放在 eax 寄存器准备带回

?图片中的 a' 和 b' 其实就是 Add 函数的形参 x , y 。这里的分析很好的说明了函数的传参过程，以及函数在进行值传递调用的时候，形参其实是实参的一份拷贝。对形参的修改不会影响实参。

函数栈帧的销毁

00BE177F pop edi //在栈顶弹出一个值，存放到edi中，esp+4

00BE1780 pop esi //在栈顶弹出一个值，存放到esi中，esp+4

00BE1781 pop ebx //在栈顶弹出一个值，存放到ebx中，esp+4

00BE1782 mov esp,ebp //再将Add函数的ebp的值赋值给esp，相当于回收了Add函数的栈帧空间
00BE1784 pop ebp //弹出栈顶的值存放到ebp，栈顶此时的值恰好就是main函数的ebp，

esp+4，此时恢复了main函数的栈帧维护，esp指向main函数栈帧的栈顶，ebp指向了main函数栈帧的栈底。

00BE1785 ret //ret指令的执行，首先是从栈顶弹出一个值，此时栈顶的值就是call指
//令下一条指令的地址，此时esp+4，然后直接跳转到call指令下

但调用完Add函数，回到main函数的时候，继续往下执行，可以看到：

00BE185D add esp,8 //esp直接+8，相当于跳过了main函数中压栈的'a'和b'

00BE1860 mov dword ptr [ebp-20h],eax //将eax中值，存档到ebp-0x20的地址处，
//其实就是存储到main函数中ret变量中，而此时eax中就是Add函数中计算的x和y的和，可以看出来，本次函
//数的返回值是由eax寄存器带回来的。程序是在函数调用返回之后，在eax中去读取返回值的。

~over~