C语言的函数调用过程
ahua0 2018-11-01
先上一段代码
#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
int z = 0;
z = x + y;
return z;
}
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int c = Add(a, b);
return 0;
}
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这个函数计算两个数的值。接下来我们通过反汇编，来看看函数被后的过程。
反汇编代码
#include <stdio.h>
int main()
{
01151720 push ebp
01151721 mov ebp,esp
01151723 sub esp,0E4h
01151729 push ebx
0115172A push esi
0115172B push edi
0115172C lea edi,[ebp-0E4h]
01151732 mov ecx,39h
01151737 mov eax,0CCCCCCCCh
0115173C rep stos dword ptr es:[edi]
int a = 10;
0115173E mov dword ptr [a],0Ah
int b = 20;
01151745 mov dword ptr [b],14h
int c = Add(a, b);
0115174C mov eax,dword ptr [b]
0115174F push eax
01151750 mov ecx,dword ptr [a]
01151753 push ecx
01151754 call _Add (01151104h)
01151759 add esp,8
0115175C mov dword ptr [c],eax
return 0;
0115175F xor eax,eax
}
01151761 pop edi
01151762 pop esi
01151763 pop ebx
01151764 add esp,0E4h
0115176A cmp ebp,esp
0115176C call __RTC_CheckEsp (01151122h)
01151771 mov esp,ebp
01151773 pop ebp
}
//Add()
#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
001016D0 push ebp
001016D1 mov ebp,esp
001016D3 sub esp,0CCh
001016D9 push ebx
001016DA push esi
001016DB push edi
001016DC lea edi,[ebp-0CCh]
001016E2 mov ecx,33h
001016E7 mov eax,0CCCCCCCCh
001016EC rep stos dword ptr es:[edi]
int z = 0;
001016EE mov dword ptr [z],0
z = x + y;
001016F5 mov eax,dword ptr [x]
001016F8 add eax,dword ptr [y]
001016FB mov dword ptr [z],eax
return z;
001016FE mov eax,dword ptr [z]
}
00101701 pop edi
00101702 pop esi
00101703 pop ebx
00101704 mov esp,ebp
00101706 pop ebp
00101707 ret
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以上就是反汇编代码。现在我们一段一段的进行解读，去看看整个程序是怎么执行的。
main()函数的创建
01151720 push ebp
01151721 mov ebp,esp
01151723 sub esp,0E4h
01151729 push ebx
0115172A push esi
0115172B push edi
0115172C lea edi,[ebp-0E4h]
01151732 mov ecx,39h
01151737 mov eax,0CCCCCCCCh
0115173C rep stos dword ptr es:[edi]
//分割线.........................
int a = 10;
0115173E mov dword ptr [a],0Ah
int b = 20;
01151745 mov dword ptr [b],14h
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这里要给读者朋友们简单说一下变量的含义。ebp 和 esp 是两个通用寄存器。它们可以存储 立即数 和 内存地址。esi是源变址寄存器。edi是目的变址寄存器。
它们都可用来储存地址。
在main()函数之前有一个函数CRTStartUp，ebp为这个函数的栈底，esp为这个函数的栈顶。
接下来通过前两句代码mov 赋值移动，它们的状态变成了如下：
第三句话中，sub是减法指令，这句话使得esp向后移动了0E4h个单位。
接下来的三句话，是将ebx,esi,edi压入了栈当中。
第七句话，lea 的意思是load effective address，也就是将[ebp - 0E4h]的地址取出来，赋值给了edi。
第八句话，将39h赋值移动到ecx。第九句话，将内容赋值移动给eax。
第十句话，rep stos 是重复拷贝数据。
注意：
ecx寄存器是用来保存复制粘贴的次数，ecx是计数器。
eax寄存器是用来传送信息的，eax是累加器，通常用来存储数据。
rep 是重复上述指令。
stos 是将eax的值赋值移动给 es:[edi]这个地址的存储单元。
现在其中的空白部分被cc cc cc cc充满了。这里cc cc就是经常遇到的“烫烫”。
分割线
接下来的操作很好理解，其目的是将 a和b创建，并且压入栈中。
Add()函数的调用过程
int c = Add(a, b);
0115174C mov eax,dword ptr [b]
0115174F push eax
01151750 mov ecx,dword ptr [a]
01151753 push ecx
01151754 call _Add (01151104h)
01151759 add esp,8
0115175C mov dword ptr [c],eax
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前四句话，它将a和b找了个寄存器存起来，与此同时，以函数参数列表倒着的方式压入栈中。
方便起见，下面的图将只截取上半部分。
接下来使用了call指令，这个指令是先将 指令 移动到下一句话，然后再操纵call 后面的内容。在call处按F11我们将跳转到Add()函数。
Add()函数
#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
001016D0 push ebp
001016D1 mov ebp,esp
001016D3 sub esp,0CCh
001016D9 push ebx
001016DA push esi
001016DB push edi
001016DC lea edi,[ebp-0CCh]
001016E2 mov ecx,33h
001016E7 mov eax,0CCCCCCCCh
001016EC rep stos dword ptr es:[edi]
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这一部分和main函数创建过程非常相似。所以用俩图来表示。
int z = 0;
001016EE mov dword ptr [z],0
z = x + y;
001016F5 mov eax,dword ptr [x]
001016F8 add eax,dword ptr [y]
001016FB mov dword ptr [z],eax
return z;
001016FE mov eax,dword ptr [z]
}
00101701 pop edi
00101702 pop esi
00101703 pop ebx
00101704 mov esp,ebp
00101706 pop ebp
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这段代码非常有意思，请读者朋友们一定要注意。
首先，我们创建了变量 ptr[z]。然后，将ptr[x]的值放在eax里边，将ptr[y]的值与eax相加后再放在eax里，将eax的值赋值移动到 ptr[z]中。最后，我们需要return z。这个地方编译器再次将ptr[z]的值赋值移动到了eax。这么做的原因是：ptr[x]、ptr[y]、ptr[z]将在函数完成后就会销毁，但是寄存器eax不会被销毁，所以在eax的值非常安全。
括号外的第四句话非常重要。它将销毁该函数的所有数据。
将ebp弹出后，该点只有一个指针esp。接下来执行ret，即 return 返回。返回到我们刚才call下面的地方。
main()函数的销毁
01151759 add esp,8
0115175C mov dword ptr [c],eax
return 0;
0115175F xor eax,eax
}
01151761 pop edi
01151762 pop esi
01151763 pop ebx
01151764 add esp,0E4h
0115176A cmp ebp,esp
0115176C call __RTC_CheckEsp (01151122h)
01151771 mov esp,ebp
01151773 pop ebp
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现在我们跳回到了该段的第一句话，现在esp + 8向高地址进发了。其目的就是消去了形参实例化的a,b。第二句话，我们将eax里保存的数据赋值移动给了c。最后，xor异或，自己和自己异或 其值变为0。
之后，我们出栈了 edi，esi，ebx。现在esp指向了最开始我们红色那个箭头 ebp - 0E4h。
然后，由于add操作，我们继续向高地址进发，到了我们最开始的地方。
现在，我们到了cmp指令，cmp是比较指令。它的操作是拿第一个数减去第二个数，如果相减为ZF=0说明相等。但是cmp并不会真的减。到此位置main()函数就真的执行完毕，然后esp，ebp。回到了原来的位置。至于后面的函数调用，并不需要深究。至此我们就看到了在汇编上函数如何实现的
