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在C語言中函數(shù)調(diào)用方式的區(qū)別
在使用VC進行函數(shù)定義時,通常會指定該函數(shù)調(diào)用方式,那么在C語言中函數(shù)調(diào)用方式有什么區(qū)別呢?
通常在使用VC進行函數(shù)定義時會指定該函數(shù)調(diào)用方式,諸如:
int __stdcall max(int a, int b)
{
return a>b?a:b;
}
int __cdecl min(int a, int b)
{
return a<b?a:b;
}
bool __fastcall equal(int a, int b)
{
return a=b?true:false;
}
首先,讓我們來分個類,調(diào)用方法分為兩大類另加一個較特殊的__thiscall.
第一類:__stdcall類 別名:WINAPI,CALLBACK,PASCAL。該類特點是:主調(diào)函數(shù)負責(zé)參數(shù)入棧,由函數(shù)本身負責(zé)棧的恢復(fù)。
第二類:__cdecl類 別名:C/C++中默認調(diào)用方式,若你定義函數(shù)未指定函數(shù)調(diào)用約定(Calling Conventions),例如在VC6中下面兩個函數(shù)的調(diào)用約定是等價的:
int max(int a, int b)
{
return a>b?a:b;
}
int __cdecl min(int a, int b)
{
return a<b?a:b;
}
該類調(diào)用約定的特點是:由主調(diào)函數(shù)負責(zé)參數(shù)入棧,并由主調(diào)函數(shù)負責(zé)線的恢復(fù)。
第三類:__thiscall 該類比較特殊,只用于類成員函數(shù)調(diào)用,你甚至不能強制指定這個函數(shù)調(diào)用約定。它是由C/C++編譯器自動添加的。在C/C++中類成員函數(shù)會默認傳入一個this指針,對于此,在默入情況下,C/C++中類成員函數(shù)通過此類調(diào)用約定來指定this指針。
接著介紹一下__thiscall,__thiscall是關(guān)于類的一種調(diào)用方式。
它與其他調(diào)用方式的最大區(qū)別是:
__thiscall對每個函數(shù)都增加了一個類指針參數(shù)
class aa
{
void bb(int cc);
};
實際上bb的函數(shù)原形是void bb(aa &this, int cc);
__cdecl的調(diào)用方式介紹: C和C++缺省調(diào)用方式
例子:
void Input( int &m,int &n);/*相當(dāng)于void __cdecl Input(int &m,int &n);*/
以下是相應(yīng)的匯編代碼:
00401068 lea eax,[ebp-8] ;取[ebp-8]地址(ebp-8),存到eax
0040106B push eax ;然后壓棧
0040106C lea ecx,[ebp-4] ;取[ebp-4]地址(ebp-4),存到ecx
0040106F push ecx ;然后壓棧
00401070 call @ILT+5(Input) (0040100a);然后調(diào)用Input函數(shù)
00401075 add esp,8 ;恢復(fù)棧
從以上調(diào)用Input函數(shù)的過程可以看出:在調(diào)用此函數(shù)之前,首先壓棧ebp-8,然后壓棧ebp-4,然后調(diào)用函數(shù)Input,最后Input函數(shù)調(diào)用結(jié)束后,利用esp+8恢復(fù)棧。由此可見,在C語言調(diào)用中默認的函數(shù)修飾_cdecl,由主調(diào)用函數(shù)進行參數(shù)壓棧并且恢復(fù)堆棧。
下面看一下:地址ebp-8和ebp-4是什么? 在VC的VIEW->debug windows->Registers,顯示寄存器變量值,然后在選debug windows->Memory,輸入ebp-8的值和ebp-4的值(或直接輸入ebp-8和-4),看一下這兩個地址實際存儲的是什么值,實際上是變量"n "的地址(ebp-8),m的地址(ebp-4)。
由此可以看出:在主調(diào)用函數(shù)中進行實參的壓棧并且順序是從右到左。另外,由于實參是相應(yīng)的變量的引用,也證明實際上引用傳遞的是變量的地址(類似指針)。
總結(jié):在C或C++語言調(diào)用中默認的函數(shù)修飾_cdecl,由主調(diào)用函數(shù)進行參數(shù)壓棧并且恢復(fù)堆棧,實參的壓棧順序是從右到左,最后由主調(diào)函數(shù)進行堆;謴(fù)。由于主調(diào)用函數(shù)管理堆棧,所以可以實現(xiàn)變參函數(shù)。另外,命名修飾方法是在函數(shù)前加一個下劃 線(_)。
_stdcall調(diào)用約定介紹:實際上就是PASCAL,CALLBACK,WINAPI
例子:
void WINAPI Input( int &m,int &n);
看一下相應(yīng)調(diào)用的匯編代碼:
00401068 lea eax,[ebp-8]
0040106B push eax
0040106C lea ecx,[ebp-4]
0040106F push ecx
00401070 call @ILT+5(Input) (0040100a)
從以上調(diào)用Input函數(shù)的過程可以看出:在調(diào)用此函數(shù)之前,首先壓棧ebp-8,然后壓棧ebp-4,然后調(diào)用函數(shù)Input,在調(diào)用函數(shù)Input之后,沒有相應(yīng)的堆;謴(fù)工作(為其它的函數(shù)調(diào)用,所以我沒有列出)下面再列出Input函數(shù)本身的匯編代碼:(實際此函數(shù)不大,但做匯編例子還是大了些,大家可以只看前和后,中間代碼與此例子無關(guān))
39: void WINAPI Input( int &m,int &n)
40: {
00401110 push ebp
00401111 mov ebp,esp
00401113 sub esp,48h
00401116 push ebx
00401117 push esi
00401118 push edi
00401119 lea edi,[ebp-48h]
0040111C mov ecx,12h
00401121 mov eax,0CCCCCCCCh
00401126 rep stos dword ptr [edi]
41: int s,i;
42:
43: while(1)
00401128 mov eax,1
0040112D test eax,eax
0040112F je Input+0C1h (004011d1)
44: {
45: printf("Please input the first number m:");
00401135 push offset string "Please input the first number m"… (004260b8)
0040113A call printf (00401530)
0040113F add esp,4
46: scanf("%d",&m);
00401142 mov ecx,dword ptr [ebp+8]
00401145 push ecx
00401146 push offset string "%d" (004260b4)
0040114B call scanf (004015f0)
00401150 add esp,8
47:
48: if ( m= s )
004011B3 mov eax,dword ptr [ebp+8]
004011B6 mov ecx,dword ptr [eax]
004011B8 cmp ecx,dword ptr [ebp-4]
004011BB jl Input+0AFh (004011bf)
57: break;
004011BD jmp Input+0C1h (004011d1)
58: else
59: printf(" m < n*(n+1)/2,Please input again!");
004011BF push offset string " m < n*(n+1)/2,Please input agai"… (00426060)
004011C4 call printf (00401530)
004011C9 add esp,4
60: }
004011CC jmp Input+18h (00401128)
61:
62: }
004011D1 pop edi
004011D2 pop esi
004011D3 pop ebx
004011D4 add esp,48h
004011D7 cmp ebp,esp
004011D9 call __chkesp (004015b0)
004011DE mov esp,ebp
004011E0 pop ebp
004011E1 ret 8
之后,我們看到在函數(shù)末尾部分,有ret 8,明顯是恢復(fù)堆棧,由于在32位C++中,變量地址為4個字節(jié)(int也為4個字節(jié)),所以彈棧兩個地址即8個字節(jié)。由此可以看出:在主調(diào)用函數(shù)中負責(zé)壓棧,在被調(diào)用函數(shù)中負責(zé)恢復(fù)堆棧。因此不能實現(xiàn)變參函數(shù),因為被調(diào)函數(shù)不能事先知道彈棧數(shù)量,但在主調(diào)函數(shù)中是可以做到的,因為參數(shù)數(shù)量由主調(diào)函數(shù)確定。
下面再看一下,ebp-8和ebp-4這兩個地址實際存儲的是什么值,ebp-8地址存儲的是n 的值,ebp -4存儲的是m的值。說明也是從右到左壓棧,進行參數(shù)傳遞。
總結(jié):_stdcall在主調(diào)用函數(shù)中負責(zé)壓棧,在被調(diào)用函數(shù)中負責(zé)彈出堆棧中的參數(shù),并且負責(zé)恢復(fù)堆棧。因此不能實現(xiàn)變參函數(shù),參數(shù)傳遞是從右到左。另外,命名修飾方法是在函數(shù)前加一個下劃線(_),在函數(shù)名后有符號(@),在@后面緊跟參數(shù)列表中的參數(shù)所占字節(jié)數(shù)(10進制),如:void Input(int &m,int &n),被修飾成:_Input@8 對于大多數(shù)api函數(shù)以及窗口消息處理函數(shù)皆用CALLBACK,所以調(diào)用前,主調(diào)函數(shù)會先壓棧,然后api函數(shù)自己恢復(fù)堆棧。
如:
push edx
push edi
push eax
push ebx
call getdlgitemtexta
最后,在SDK中輸出API函數(shù)的時候,經(jīng)常會利用WINAPI對函數(shù)進行約定,WINAPI在WIN32中,它被定義為__stdcall 函數(shù)調(diào)用約定有多種,這里簡單說一下:
1、__stdcall調(diào)用約定相當(dāng)于16位動態(tài)庫中經(jīng)常使用的PASCAL調(diào)用約定。在32位的VC++5.0中PASCAL調(diào)用約定不再被支持(實際上它已被定義為__stdcall。除了__pascal 外,__fortran和__syscall也不被支持),取而代之的是__stdcall調(diào)用約定。兩者實質(zhì)上是一致的,即函數(shù)的參數(shù)自右向左通過棧傳遞,被調(diào)用的函數(shù)在返回前清理傳送參數(shù)的內(nèi)存棧,但不同的是函數(shù)名的修飾部分(關(guān)于函數(shù)名的修飾部分在后面將詳細說明)。
_stdcall是Pascal程序的缺省調(diào)用方式,通常用于Win32 Api中,函數(shù)采用從右到左的 壓棧方式,自己在退出時清空堆棧。VC將函數(shù)編譯后會在函數(shù)名前面加上下劃線前綴,在函數(shù)名后加上"@"和參數(shù)的字節(jié)數(shù)。
2、C調(diào)用約定(即用__cdecl關(guān)鍵字說明)按從右至左的順序壓參數(shù)入棧,由調(diào)用者把參數(shù)彈出棧。對于傳送參數(shù)的內(nèi)存棧是由調(diào)用者來維護的(正因為如此,實現(xiàn)可變參數(shù)的函數(shù)只能使用該調(diào)用約定)。另外,在函數(shù)名修飾約定方面也有所不同。
_cdecl是C和C++程序的缺省調(diào)用方式。每一個調(diào)用它的函數(shù)都包含清空堆棧的代碼,所以產(chǎn)生的可執(zhí)行文件大小會比調(diào)用_stdcall函數(shù)的大。函數(shù)采用從右到左的壓棧方式。VC將函數(shù)編譯后會在函數(shù)名前面加上下劃線前綴。是MFC缺省調(diào)用約定。
3、__fastcall調(diào)用約定是“人”如其名,它的主要特點就是快,因為它是通過寄存器來傳送參數(shù)的(實際上,它用ECX和EDX傳送前兩個雙字(DWORD)或更小的參數(shù),剩下的參數(shù)仍舊自右向左壓棧傳送,被調(diào)用的函數(shù)在返回前清理傳送參數(shù)的內(nèi)存棧),在函數(shù)名修飾約定方面,它和前兩者均不同。
_fastcall方式的函數(shù)采用寄存器傳遞參數(shù),VC將函數(shù)編譯后會在函數(shù)名前面加上"@"前綴,在函數(shù)名后加上"@"和參數(shù)的字節(jié)數(shù)。
4、thiscall僅僅應(yīng)用于“C++”成員函數(shù)。this指針存放于CX寄存器,參數(shù)從右到左壓。thiscall不是關(guān)鍵詞,因此不能被程序員指定。
5、naked call采用1-4的調(diào)用約定時,如果必要的話,進入函數(shù)時編譯器會產(chǎn)生代碼來保存ESI,EDI,EBX,EBP寄存器,退出函數(shù)時則產(chǎn)生代碼恢復(fù)這些寄存器的內(nèi)容。naked call不產(chǎn)生這樣的代碼。naked call不是類型修飾符,故必須和_declspec共同使用。
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