函数栈帧的形成和销毁(26张图助你深入理解函数栈帧)

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☄：本期重点：我们今天讲解下函数栈帧的形成和销毁

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函数栈帧讲解我们通过汇编的一些分析讲解，所以我们先了解下一些寄存器和汇编指令来进一步学习栈帧吧。

首先我们了解下C程序地址空间（VS版）

C程序地址空间的图如下：

不同的编译器可能方向不同，增长方向是一样的，必如栈都是向低地址去，堆区向高地址去。

接着我们看下函数调用的逻辑

main函数也是函数，是被谁调用的呢？

是被 __tmainCRTStartup()这个函数调用的，

然后这个函数 __tmainCRTStartup()又被 mainCRTStartup(）这个函数调用

这个函数 mainCRTStartup() 是被操作系统进行直接调用的。

下面我们以一个简单的例子来进行理解：

int MyAdd(int x, int y)
{
    int c = 0;
    c = x + y;

    return c;
}

int main()
{
    int a = 0xA;
    int b = 0xB;
    int z = 0;
    z = MyAdd(a, b);

    printf("z = %x\n", z);
    return 0;
}
很简单的一个函数，就是两数之和然后封装为一个函数来进行调用。

创建main函数栈帧

这是上面就是main函数的栈帧的创建，但是不重要。

分析main函数中的代码

代码进行汇编分析：

先看a变量，是把 0A的值赋给 ebp - 8这个空间，同理 b 和 z 也是。

看图解：

调用MyAdd函数前的准备：

我们看下调用函数前，汇编指令都做些什么吧。

首先是把ebp - 14h（变量b的值）的值放入eax中，其实就是b的值放入寄存器中，然后压入eax，同理压入ebp - 8（变量 a的值）。

看示意图，观察此时的寄存器的指向，最下面为内存布局：

上面的过程证明了：

1.函数调用前，就已经形成了临时变量。

2.形参实例化的顺序是从右向左的。

进行函数调用：

执行 call 命令，进入函数体内。

call要做的是：

1：压入返回值 2.转入目标函数

为什么要压入返回值呢？因为函数可能会调用结束，那么就需要返回了。

压入返回值，就是压入 call 指令的下一条指令的地址。

看下压入前的内存和地址：

压入后内存，重点看是不是 call 的下一条指令的地址是否压入了：

如下图所示，确实已经压入啦

另外说一下，jmp 后的值，就是MyAdd函数的地址，就是跳转到该函数处。

所以eip的值也就由原来的 main函数值变为 MyAdd函数的值啦。

看示意图：

开辟MyAdd的栈帧空间：

我们 jmp 之后就该进入函数中了，也就是执行函数啦，

我们先看下汇编：

这些汇编就是为MyAdd开辟战帧空间

首先逐步分析，push ebp，把ebp压入栈中，ebp就是main函数的栈低位置，mov 把 esp的地址移动到ebp中，ebp其实是MyAdd的栈顶，最后把 esp 的值减去0CC。其实就是把esp的当前位置向上移动，然后和 ebp 围成一段空间，为了MyAdd函数使用。

如图所示：

示意图为：

其中 ebp 和 esp围成的空间就是MyAdd函数的栈帧。

这是 esp 和 ebp 都指向了，main函数的栈顶，那么栈低指针呢？

不用担心main函数栈低的地址找不到，我们刚才把main函数栈低指针压入了MyAdd的栈帧空间中啦，到时候可以直接返回了。

分析MyAdd代码

还是先进行反汇编代码查看：

逐个分析:

mov ebp - 8， 0，其实就是在ebp -8的位置处赋值为0，接着把 ebp + 8的值放入eax中，再把ebp + 0C 的值和原来eax中的值相加，最后把eax中的值放入ebp - 8空间中去。

翻译下就是：

开辟空间 c 变量，初始化为0，把原来形参实例化中的a的值放入eax中，把形参实例化中的b也放进去与a相加，最后的结果在eax中，把eax的值放入变量 c 的空间中。这就是上述的汇编。下面看下示意图：

准备返回

说下返回值把，返回值其实是别放在了eax寄存器中进行了返回，所以eax的值，就是0xC

接着我们继续分析汇编：

分析下：首先是把变量 c 的值放入eax寄存器中，接着我们弹出edi，esi，ebx这些都不管，重点看下，mov esp ，ebp这句代码，这个就是把ebp的地址赋值给esp，相当于esp 和 ebp同时指向了MyAdd的栈低处，也就是释放了栈帧空间，然后pop ebp，就是弹栈，ebp处是栈底，栈底就是main函数的栈底，也就是说pop后，ebp又回到了main函数的栈底，而esp就在call的下一条指令处啦。

如图所示：