函数原型

  1. 参数列表，包括参数个数和各参数类型
  2. 返回值类型

（不包括函数名）

eg:

int output_string1(char buf[], int len);
int output_string2(char buf[], int len);

typedef int (*f)(char,int );
f fun;
f f2;
fun = output_output_string1;
fun = output_output_string2;

1.1 函数调用约定

  • 调用约定
    • 约定了函数调用者与被调用者之间的一些操作
      • 参数如何传递，即如何布置使用栈传递的数据?
      • 栈平衡由谁维持，即调用结束后栈平衡的维持策略，由调用者还是被调用者保持栈平衡?0
      • 返回值如何传递?
  • 常用调用约定类型
    • C/C++程序，x86架构/32位
      • cdec、stdcall、fastcall
      • thiscall
    • C/C++程序，x86-64架构/64位
      • 变形fastcall
      • thiscall
    • 其他类型

注:以下示例以32位windows操作系统的vc编译器

cdecl

  • 被称作C调用约定
  • 是UNIX系统中的一种常用的函数调用约定
  • 参数传递方式
    • 参数逆序传递
  • 栈平衡
    • 调用者清理栈数据，维持栈平衡

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stdcall

  • 被称作标准调用约定
  • 是Windows系统中的一种常用函数调用约定
  • Windows API使用stdcall
  • 参数传递方式
    • 参数逆序传递
  • 栈平衡
    • 被调用者清理栈数据，维持栈平衡

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fastcall

  • 被称作快速调用约定
  • 是windows系统中一种高效的调用约定
  • 参数传递方式
    • 被调用函数的前2个参数使用eax和edx寄存器传递，正序
    • 其他参数使用stdcall调用约定传递
  • 栈平衡
    • 参数个数小于等于2个时不存在栈平衡的问题

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1.2 函数序言与尾声

  • 原因
    • 函数的调用及返回通过调用栈实现
    • 函数的局部变量和传递的参数保存在栈帧中，使用栈寄存器(esp，ebp)管理栈帧;
    • 调用执行现场(处理器状态)保存在栈帧中。
  • 作用
    • 栈帧的初始化
    • 保存现场
    • 保存必要的寄存器的值，以便调用返回后继续使用该值。

1.2.1 序言

  • 为局部变量开辟内存空间，即生成栈帧
  • 将ebp保存在栈中，调整ebp到当前esp值，增长栈空间
push ebp
mov ebp, esp
sub esp,x ;x为栈空间大小
  • 根据编译器的不同，操作系统的安全设置等，存在各种变形的情况

1.2.2 尾声

  • 释放栈中开辟的内存空间，即释放栈帧
  • 方式一：缩小栈空间，将esp恢复至ebp，弹出调用函数的ebp，返回到调用函数的下一条指令继续执行。
add esp x
pop ebp
ret
  • 方式二：使用leave指令，相当于mov esp,ebp;pop ebp
leave
ret
  • 根据编译器的配置，操作系统的安全设置等，尾声存在各种变形的情况。

1.3 参数传递与变长参数传递

  • 传递参数给子程序
    • 传值
      • 传递参数的一个拷贝，不能修改调用函数的数据。
      • 直接将被传递参数压入栈中
    • 传引用
      • 传递指向参数的一个指针，可修改调用函数的数据。复杂数据类型的参数传递口如结构体等，更关注使用传值或传引用的方式
  • C语言支持变长参数的函数
    • 如printf()、scanf().
    • 自定义变长参数函数
      • int myprintf(int i, int j, ...){...}

1.4 返回值传递

  • 传递返回值
    • 子程序(被调用者)将返回值传递给调用函数(调用者)
  • 一般使用eax寄存器传递返回值