函數(shù)調(diào)用棧比較有意思

作者：liigo

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昨天和海洋一塊研究了下函數(shù)調(diào)用棧，順便寫兩句。不足或錯誤之處請包涵！

理解調(diào)用棧最重要的兩點是：棧的結(jié)構(gòu)，EBP寄存器的作用。

首先要認識到這樣兩個事實：

1、一個函數(shù)調(diào)用動作可分解為：零到多個PUSH指令（用于參數(shù)入棧），一個CALL指令。CALL指令內(nèi)部其實還暗含了一個將返回地址（即CALL指令下一條指令的地址）壓棧的動作。

2、幾乎所有本地編譯器都會在每個函數(shù)體之前插入類似如下指令：PUSH EBP; MOV EBP ESP;

即，在程序執(zhí)行到一個函數(shù)的真正函數(shù)體時，已經(jīng)有以下數(shù)據(jù)順序入棧：參數(shù)，返回地址，EBP。
由此得到類似如下的棧結(jié)構(gòu)（參數(shù)入棧順序跟調(diào)用方式有關(guān)，這里以C語言默認的CDECL為例）：

+| (棧底方向，高位地址) |
?| .................... |
?| .................... |
?| 參數(shù)3??????????????? |
?| 參數(shù)2??????????????? |
?| 參數(shù)1??????????????? |
?| 返回地址???????????? |
-| 上一層[EBP]????????? | <-------- [EBP]

“PUSH EBP”“MOV EBP ESP”這兩條指令實在大有深意：首先將EBP入棧，然后將棧頂指針ESP賦值給EBP。“MOV EBP ESP”這條指令表面上看是用ESP把EBP原來的值覆蓋了，其實不然——因為給EBP賦值之前，原EBP值已經(jīng)被壓棧（位于棧頂），而新的EBP又恰恰指向棧頂。

此時EBP寄存器就已經(jīng)處于一個非常重要的地位，該寄存器中存儲著棧中的一個地址（原EBP入棧后的棧頂），從該地址為基準，向上（棧底方向）能獲取返回地址、參數(shù)值，向下（棧頂方向）能獲取函數(shù)局部變量值，而該地址處又存儲著上一層函數(shù)調(diào)用時的EBP值！

一般而言，ss:[ebp+4]處為返回地址，ss:[ebp+8]處為第一個參數(shù)值（最后一個入棧的參數(shù)值，此處假設(shè)其占用4字節(jié)內(nèi)存），ss:[ebp-4]處為第一個局部變量，ss:[ebp]處為上一層EBP值。

由于EBP中的地址處總是“上一層函數(shù)調(diào)用時的EBP值”，而在每一層函數(shù)調(diào)用中，都能通過當時的EBP值“向上（棧底方向）能獲取返回地址、參數(shù)值，向下（棧頂方向）能獲取函數(shù)局部變量值”。
如此形成遞歸，直至到達棧底。這就是函數(shù)調(diào)用棧。

編譯器對EBP的使用實在太精妙了。

從當前EBP出發(fā)，逐層向上找到所有的EBP是非常容易的：

unsigned int _ebp;
__asm _ebp, ebp;
while (not stack bottom)
{
??? //...
??? _ebp = *(unsigned int*)_ebp;
}

如果要寫一個簡單的調(diào)試器的話，注意需在被調(diào)試進程（而非當前進程——調(diào)試器進程）中讀取內(nèi)存數(shù)據(jù)。?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的函数调用栈的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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