程序的執(zhí)行過程可看作連續(xù)的函數(shù)調(diào)用。當(dāng)一個(gè)函數(shù)執(zhí)行完畢時(shí)，程序要回到調(diào)用指令的下一條指令(緊接call指令)處繼續(xù)執(zhí)行。函數(shù)調(diào)用過程通常使用堆棧實(shí)現(xiàn)，每個(gè)用戶態(tài)進(jìn)程對(duì)應(yīng)一個(gè)調(diào)用棧結(jié)構(gòu)(call stack)。編譯器使用堆棧傳遞函數(shù)參數(shù)、保存返回地址、臨時(shí)保存寄存器原有值(即函數(shù)調(diào)用的上下文)以備恢復(fù)以及存儲(chǔ)本地局部變量。
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不同處理器和編譯器的堆棧布局、函數(shù)調(diào)用方法都可能不同，但堆棧的基本概念是一樣的。
寄存器是處理器加工數(shù)據(jù)或運(yùn)行程序的重要載體，用于存放程序執(zhí)行中用到的數(shù)據(jù)和指令。因此函數(shù)調(diào)用棧的實(shí)現(xiàn)與處理器寄存器組密切相關(guān)。
AX(AH、AL)：累加器。有些指令約定以AX(或AL)為源或目的寄存器。輸入/輸出指令必須通過AX或AL實(shí)現(xiàn)，例如：端口地址為43H的內(nèi)容讀入CPU的指令為INAL，43H或INAX，43H。目的操作數(shù)只能是AL/AX，而不能是其他的寄存器。 [5]
BX(BH、BL)： 基址寄存器 。BX可用作間接尋址的地址寄存器和 基地址寄存器 ，BH、BL可用作8位通用數(shù)據(jù)寄存器。 [5]
CX(CH、CL)：計(jì)數(shù)寄存器。CX在循環(huán)和串操作中充當(dāng)計(jì)數(shù)器，指令執(zhí)行后CX內(nèi)容自動(dòng)修改，因此稱為計(jì)數(shù)寄存器。 [5]
DX(DH、DL)：數(shù)據(jù)寄存器。除用作通用寄存器外，在 I/O指令 中可用作端口 地址寄存器 ，乘除指令中用作輔助累加器。 [5]
2.指針和 變址寄存器
BP( Base Pointer Register)：基址指針寄存器。 [5]
SP( Stack Pointer Register)： 堆棧指針寄存器 。 [5]
SI( Source Index Register)：源變址寄存器。 [5]
DI( Destination Index Register)：目的變址寄存器。 [5]
函數(shù)調(diào)用棧的典型內(nèi)存布局如下圖所示：
圖中給出主調(diào)函數(shù)(caller)和被調(diào)函數(shù)(callee)的棧幀布局，"m(%ebp)"表示以EBP為基地址、偏移量為m字節(jié)的內(nèi)存空間(中的內(nèi)容)。該圖基于兩個(gè)假設(shè)：第一，函數(shù)返回值不是結(jié)構(gòu)體或聯(lián)合體，否則第一個(gè)參數(shù)將位于"12(%ebp)" 處；第二，每個(gè)參數(shù)都是4字節(jié)大小(棧的粒度為4字節(jié))。在本文后續(xù)章節(jié)將就參數(shù)的傳遞和大小問題做進(jìn)一步的探討。 此外，函數(shù)可以沒有參數(shù)和局部變量，故圖中“Argument(參數(shù))”和“Local Variable(局部變量)”不是函數(shù)棧幀結(jié)構(gòu)的必需部分。
其中，主調(diào)函數(shù)將參數(shù)按照調(diào)用約定依次入棧(圖中為從右到左)，然后將指令指針EIP入棧以保存主調(diào)函數(shù)的返回地址(下一條待執(zhí)行指令的地址)。進(jìn)入被調(diào)函數(shù)時(shí)，被調(diào)函數(shù)將主調(diào)函數(shù)的幀基指針EBP入棧，并將主調(diào)函數(shù)的棧頂指針ESP值賦給被調(diào)函數(shù)的EBP(作為被調(diào)函數(shù)的棧底)，接著改變ESP值來為函數(shù)局部變量預(yù)留空間。此時(shí)被調(diào)函數(shù)幀基指針指向被調(diào)函數(shù)的棧底。以該地址為基準(zhǔn)，向上(棧底方向)可獲取主調(diào)函數(shù)的返回地址、參數(shù)值，向下(棧頂方向)能獲取被調(diào)函數(shù)的局部變量值，而該地址處又存放著上一層主調(diào)函數(shù)的幀基指針值。本級(jí)調(diào)用結(jié)束后，將EBP指針值賦給ESP，使ESP再次指向被調(diào)函數(shù)棧底以釋放局部變量；再將已壓棧的主調(diào)函數(shù)幀基指針彈出到EBP，并彈出返回地址到EIP。ESP繼續(xù)上移越過參數(shù)，最終回到函數(shù)調(diào)用前的狀態(tài)，即恢復(fù)原來主調(diào)函數(shù)的棧幀。如此遞歸便形成函數(shù)調(diào)用棧。
EBP指針在當(dāng)前函數(shù)運(yùn)行過程中(未調(diào)用其他函數(shù)時(shí))保持不變。在函數(shù)調(diào)用前，ESP指針指向棧頂?shù)刂?，也是棧底地址。在函?shù)完成現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)之類的初始化工作后，ESP會(huì)始終指向當(dāng)前函數(shù)棧幀的棧頂，此時(shí)，若
從右向左；
例如：f（int a, int b, int c）
c先入棧，然后b，其次a；
C語(yǔ)言函數(shù)參數(shù)入棧順序從右到左是為了方便可變參數(shù)函數(shù)。
一、在函數(shù)調(diào)用時(shí)，函數(shù)參數(shù)的傳遞，在C語(yǔ)言中是通過棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。
在調(diào)用函數(shù)時(shí)，先根據(jù)調(diào)用函數(shù)使用的參數(shù)，自右向左依次壓入棧中，然后調(diào)用函數(shù)，在函數(shù)開始執(zhí)行時(shí)，將參數(shù)再依次彈棧。根據(jù)棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)先進(jìn)后出的特點(diǎn)，在函數(shù)中彈棧的順序就是從左向右的。
二、對(duì)于參數(shù)固定的函數(shù)，無論是從左向右還是從右向左，都沒什么區(qū)別，最終都是所有參數(shù)全部傳遞。
三、對(duì)于可變參數(shù)，比如printf，會(huì)在第一個(gè)參數(shù)格式字符串中，指明后續(xù)有幾個(gè)參數(shù)，各自是什么類型的。于是在函數(shù)中，參數(shù)格式字符串必須第一個(gè)彈棧，否則無法獲取參數(shù)類型，也就無法獲知后續(xù)參數(shù)占幾個(gè)字節(jié)，導(dǎo)致無法正確獲知參數(shù)。
四、理論上來說，如果從左向右壓棧，可變參數(shù)標(biāo)記格式字符串的參數(shù)放在最后，那么也是可以的。 不過最早設(shè)計(jì)C語(yǔ)言的人采用了這種方式，后續(xù)也就延續(xù)下來了。
#includestdio.h
#define stacksize 100 //假定預(yù)分配的?？臻g最多為100 個(gè)元素
typedef char elementtype; //假定棧元素的數(shù)據(jù)類型為字符 ,在此處可以自行設(shè)置
typedef struct
{
elementtype data[stacksize];
int top;
}seqstack;
// 置空棧
void initstack(seqstack *s)
{
s-top=-1;
//解釋一下，s-top 指向的是當(dāng)前棧頂元素的位置
//當(dāng)要向棧中添加一個(gè)新元素時(shí)，要先將s-top增加1，
//此時(shí)s-top 指向的就是新元素要添加的位置了。
//所以當(dāng)棧為空時(shí)，填加第一元素時(shí)，top加1 后
//s-top的值就變?yōu)?，也就是第一個(gè)元素的位置了。
}
//判?？?/p>
int stackempty(seqstack *s)
{
if(s-top==-1)
return 1; //若相等就返回1，否則為0
else return 0;
}
//入棧
void push(seqstack *s,elementtype x)
{
if(s-top==stacksize -1 ) //進(jìn)棧前判斷棧是否已經(jīng)滿了
printf(" stack overflow\n");
else
{
s-top= s-top + 1;
s-data[s-top]=x;
}
}
//出棧
elementtype pop(seqstack *s)
{
if(stackempty(s)) //出棧前先判斷當(dāng)前棧中是否有內(nèi)容
printf("stack is empty\n");
else
{
return s-data[s-top--]; //出棧后s-top的值會(huì)自減1
}
}
//取棧頂元素（只是想知道棧頂?shù)闹?，并沒有出棧）
elementtype gettop(seqstack *s)
{
if(stackempty(s))
{
printf("stack already empty.\n");
}
else return s-data[s-top];
}
int main()
{
elementtype x;
seqstack *s; //定義一個(gè)棧，用指針的方式定義的
initstack(s); //想初始化定義好的棧
//當(dāng)棧為空時(shí)調(diào)用出棧操作
pop(s);
//向棧中添加一個(gè)元素a
push(s,'a');
//觀察此時(shí)的棧頂元素
x=gettop(s);
printf("%c\n",x);
//再添加一個(gè)元素b
push(s,'b');
//觀察此時(shí)的棧頂元素
x=gettop(s);
printf("%c\n",x);
//彈出棧頂?shù)脑?/p>
x=pop(s);
printf("%c\n",x);
//觀察彈出后棧頂元素的變化情況
x=gettop(s);
printf("%c\n",x);
return 0;
}
重慶分公司
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