本期介绍
主要介绍：在C语言中函数调用时的整个过程。
一、前言
我想大家在学习C语言的过程中或多或少会产生如下几个问题吧：
1.局部变量在内存中是如何存放的？难道随便选一个没被占用的空间就可以吗？
2.为什么局部变量在没有初始化的时候会自动附上随机值呢？
3.函数是怎么传参的？传参的顺序又是何如？
4.都说形参是实参的一份临时拷贝，那为什么会这么说呢？
5.函数调用的整个过程又是怎样的呢？
在正式详细讲解之前我先笼统的说明一些知识点吧。首先我们应该知道，栈是高地址向低地址的延申，也就是说在栈区中一般会先使用高地址再使用低地址。其次，每一个函数的调用都会在栈区中开辟一块空间，而这块空间就被称为该函数的函数栈帧，这个栈帧中维持着各种所需的信息：函数的参数、局部变量、调用结束后跳转的地址等等。最后还要说到两个寄存器，分别为esp和ebp（其中esp存放的是当前栈帧的栈顶地址，ebp存放的是当前栈帧的栈底地址），函数的栈帧就是靠这两个寄存器来维护的。注意：esp和ebp一定维护的是当前正在被调用的函数的函数栈帧。
二、寄存器的种类与功能
| 寄存器 | 功能 |
|---|---|
| eax | 累加寄存器，相对于其他寄存器，在运算方面比较常用。 |
| ebx | 基地址寄存器，在内存寻址时存放基地址。 |
| ecx | 计数寄存器，用于循环操作，比如重复的字符存储操作或者数字统计。 |
| edx | 作为eax的溢出寄存器，总是被用来存放整数除法产生的余数。 |
| esi | 源变址寄存器，主要用于存放存储单元在段内的偏移量，通常在内存操作指令中作为“源地址指针”使用 |
| edi | 目的变址寄存器，主要用于存放存储单元在段内的偏移量。 |
| eip | 控制寄存器，存储CPU下次所执行的指令地址（存放指令偏移地址）。 |
| esp | 栈顶指针，该指针永远指向栈帧的栈顶。 |
| ebp | 栈底指针，该指针永远指向最上面一个栈帧的底部。 |
三、常用的汇编指令
push指令：压栈操作。它首先减少esp的值，再将源操作数复制到栈地址，在32位平台上，esp每次减少4字节。pop指令：出栈操作。它首先把esp指向的栈元素内容复制到操作数中，再增加esp的值。在32位平台上，esp每次增加4字节。mov指令：用于将一个数据从源地址传送到目标地址，源操作地址的内容不变。sub指令：减操作指令，从寄存器中减去<shifter_operand>表示的数值，并将结果保存到目标寄存器中。lea指令：是“load effective address”的缩写，简单的说，lea指令可以用来将一个内存地址直接赋给目的操作数。rep指令：重复前缀指令，英文缩写 repeat。能够引发其后字符串指令被重复。stos指令: 串存储指令，英文缩写 store string。rep指令重复其上面的指令，ecx的值是重复的次数，每执行一次，ecx 减 1，直到 ecx 减至0。stos指令将 eax中的值拷贝到es:[edi]指向的地址。
dword双字 就是四个字节。
ptrpointer缩写 即指针
[ ]里的数据是一个地址值，这个地址指向一个双字型数据
一次拷贝双字（4个字节)的数据到目的地址。
es:[edi]指向目的串
解释：合起来的意思就是，将栈上从 ebp-0E4h开始的位置，向高地址方向的内存赋值 0CCCCCCCCh，重复 39h 次，每次赋值双字（四字节的空间）。
call指令：将程序下一条指令的位置的IP压入堆栈中，并转移到调用的子程序。jmp指令：无条件跳转指令。add指令：用于将两个运算子相加，并将结果写入第一个运算子。ret指令：用于终止当前函数的执行，将运行权交还给上层函数。也就是，当前函数的帧将被回收。
四、函数栈帧创建于销毁的整个过程
首先，我来介绍一下接下来要演示的代码：
#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\n", c);
}
我们知道函数需要被调用时才会开始执行函数中的代码，那有没有想过main()函数是被谁调用的呢?想要证实，就按下F10（逐步调试） 打开调用堆栈，直至调试到return 0后一步。如下图可知，main()函数是被__tmainCRTStartup()函数调用的，而若继续逐步调试下去我们还会发现__tmainCRTStartup()函数是被mainCRTStartup()函数调用的。
1.main()函数开辟栈帧
首先想要观察到函数在被调用时执行的每一步，我们就需要在调式执行后进行转到反汇编操作，从而就可以按步执行C语言的汇编代码了。如下图所示：
函数栈帧所开辟的空间将会全部初始化为随机值0cccccccch，这也是为什么在未初始化情况下，局部变量内会放置随机值。
2.在main()函数中创建局部变量
从这我们就能够看出，局部变量并不是随意在栈区中存放的，而是对应其所正在被维护的函数的函数栈帧中开辟空间存放的。此外，若局部变量不初始化时对应的汇编代码如下图所示。所以，这也就解释了为什么在不初始化的情况下，局部变量中存放的值是随机值0cccccccch。
3.调用Add()函数前准备
可以看出函数在正式被调用前会进行一系列的压栈操作，会将需要被传的参数和call指令下一条指令的地址压入栈中，为接下来函数的操作而准备。
4.为Add()函数开辟栈帧
这一步就和之前开辟main()函数的函数栈帧基本一摸一样没什么好说的。
5.Add()函数的定义说明部分与执行语句部分
从这就可以看出函数传参时，并不会另外再去为形参开辟一块空间，而是通过访问之前压入栈中所传的参数来达到效果的。而且压入栈中的顺序是从右向左传的，就像这里的Add(a，b)是先传b再传a的，所以我们可以认为函数传参是从右向左传的。同样验证了之前所说的一句话：形参是实参的一份临时拷贝，因为形参就是在调用函数前压入或者说传入栈中的参数。所以改变形参压根就不关实参什么事，实参自然不会随之发生什么变化啦。
6.Add()函数栈帧的销毁
所以这就是为什么在调用的和过程中，需要将上一个函数栈帧的栈底地址压入栈中，为的就是在调用回返的途中可以使得栈底指针ebp准确指向该位置，从而在结束调用后能够立马维护上一个被调用的函数。
7.Add()函数调用后的返回
五、总结
转载：https://blog.csdn.net/m0_66769266/article/details/125444755