函数栈帧的创建与销毁(上)

简介: 函数栈帧的创建与销毁(上)

在学习函数栈帧的创建和销毁前我们得知道学它们得作用:

知道了函数栈帧的创建和销毁,并且都会了,其实也就是修炼了自己的内功,内功越强大练武功就会事半功倍;

好了,接下来我们进入正题,博主今天所使用的环境是vs2013,这里注意:不要使用太高级的编译器,越高级的编译器,越不容易学习和观察。同时在不同的编译器下,函数调用过程中栈帧的创建是略有差异的,具体细节取决于编译器的实现


1、寄存器的分类与作用


在C语言中我们可以把寄存器当成指针来看待,他可以指向一块空间,也可以用来存储数据。现在向大家介绍以下几种基本寄存器


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2、测试代码与所需要的知识点

       2.1、测试代码


1. int Add(int x,int y)
2. {
3.  int z = 0;
4.  z = x + y;
5.  return z;
6. }
7. 
8. int main()
9. {
10.   int a = 10;
11.   int b = 20;
12.   int c = Add(a,b);
13.     printf("%d\n",c);
14.   return 0;
15. }

       2.2 、关于main函数的调用


main函数其实也是被其他函数调用的,函数调用关系如下:

mainCRTStartup  →   __tmainCRTStartup  →  main



        2.3、关于栈、压栈、出栈简介


我们知道,函数的调用都需要在栈区上开辟空间,那么我们先来解答几个问题:

1.什么是栈?

【答】栈是一种数据结构,它按照后进先出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据。栈区内存空间的使用是从高地址向低地址处使用的。

2.什么是压栈?什么是出栈?

【答】一个形象的比喻就是机枪弹夹。压栈的过程就是压入一个元素,相当于向机枪弹夹压入子弹;出栈的过程就是弹出一个元素,相当于子弹弹出来的过程。这正好对应了栈的结构特点——先进入的数据被压在栈底,后进入的数据在栈顶

关于后续可能使用的大小端,可以去看看博主关于数据存储方面的讲解;


3、main函数栈帧的创建与分析


每一个函数的调用都要在栈区分配空间,同时注意,栈区上内存的使用是从高地址向低地址处使用的

这块开辟的空间由我们前面所讲的esp和edp进行维护

我们前面所讲的main函数其实也是被其他函数调用的,其实这儿也有调用空间

接下来我们调试代码后,进入反汇编模式,这里我们与要注意,我们需要将显示符号名去掉2,以方便后续的观察

我们之前提到,main函数是由__tmianCRTStartup函数调用的,所以在创建main函数栈帧前,ebp和esp寄存器维护--tmainCRTStartup的栈区,分别存放指向栈帧的栈顶和栈底

 

3 .1、push edp


push指令的作用:它首先减小esp的值,再将源操作数复制到栈地址,每次esp地址减去四字节。最终效果就是在栈顶压入一个元素,元素的值为ebp的地址。(4个字节)


ebp里存放的是__tmianCRTStartup函数栈底的地址,由于esp指向栈顶,所以esp向上移动一位

3.2、mov    ebp,esp


mov指令作用: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。最终效果是将esp的地址赋值给ebp。寄存器指向的空间发生改变。

此时就变为

3.3、sub    esp,0E4h


sub指令的作用:减操作指令,地址减去相应的数值。最终效果就是esp的地址减去0E4h

此时呢我们esp和ebp就为main函数预开辟了空间

 

3.4、push ebx,esi,edi


前面我们提到过push的过程就压入元素的过程。那压入这三个元素有什么用呢?等会就明白。


3.5、lea  edi,[ebp- 0E4hh]  /  mov   ecx,9  /  mov   eax, 0CCCCCCCCh】


Load Effective Address,即装入有效地址的意思,它的操作数就是地址。在这里的效果就是将ebp+FFFFFF1Ch的值赋给edi。勾选“显示符号名后可以发现: ebp - 0E4h不正是当初esp - 0E4h时的地址


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