面试题:C++函数调用的过程?
在C++中,函数调用是指通过函数名称和参数来执行函数内部代码的过程。当程序调用一个函数时,CPU首先需要将函数的参数和返回地址等信息保存到栈空间中,并跳转到函数的入口处开始执行函数代码。当函数执行完毕后,程序又会从函数返回的地方继续执行。以下是C++函数调用的具体过程:
1. 函数参数的传递
当程序调用一个函数时,需要将函数的实参(即调用函数时传递的参数)传递给该函数。
C++提供了两种基本的参数传递方式:值传递和引用传递。对于值传递,程序会将实参的值复制一份,然后传递给函数;而对于引用传递,则直接将实参的内存地址作为参数传递给函数,在函数内部可以通过指针来访问实参的值。
2. 构建栈帧
在进行函数调用时,程序需要为每个函数创建一个新的栈帧(stack frame),并将它压入当前线程的栈顶。栈帧是用来存储函数内部数据(如局部变量)、函数参数、返回地址等信息的。
3. 跳转到函数入口处
完成了参数的传递和栈帧初始化后,程序将跳转到函数的入口处开始执行函数内部代码。
4. 执行函数内部代码
在函数内部,程序将按照一般的顺序执行语句。在函数内部可以使用参数、局部变量、全局变量等等。
5. 返回值传递
当函数执行完毕后,会返回调用点继续执行程序。如果该函数需要返回一个值,则会将返回值存储在函数栈帧中,并将栈指针移回到对应的栈帧,最后把返回值传递给调用者。
6. 恢复栈状态
当函数返回时,程序需要从当前栈顶弹出且销毁本次函数调用的栈帧,恢复上一次函数调用时的环境。同时,栈指针也需要相应地向下移动。
通过上述这些步骤,我们就可以完成C++函数调用的过程。
综上所述,C++函数调用包括了函数参数的传递、栈帧的构建、跳转到函数入口处、执行函数内部代码、返回值传递和栈状态的恢复等多个步骤。在程序执行过程中,每个函数都会创建自己的栈帧,并将执行结果返回给调用函数。