C语言函数调用分析

今天突发奇想想要研究一下C语言的函数调用.

因为以前有个课程设计涉及到C语言函数返回地址的问题,今天看Thinking in C++的时候,看到类似的东西...就想要验证一下.

 

编译器:gcc4.0.1 on darwin

操作系统:Mac OS X 10.5.8

编辑器:MacVim  :)

 

首先上C语言源程序

 

#include <stdio.h>
void a(int b);

int main()
{
    int x = 0x11223344;
    printf("&x == %p\n", &x);
    a(x);
    x = 1;
    printf("x == %d\n", x);
    return 0;
}
void a(int b){
    int c = 0x11223344;
    void *p = &c;
    int i = 0;
    printf("&b = %p\n", &b);
    printf("&c = %p\n", &c);
    printf("%d\n", &b - &c);
    for(i = 0; i < 32; ++i){
        printf("@%p = %x\n", p + i, *(char * )(p + i));
    }
}

 

用gcc -g 编译以后..用gdb进行调试

 

首先看生成的汇编代码..

输入disas main查看main函数汇编

 

0x00001ec2 <main+0>:    push   %ebp
0x00001ec3 <main+1>:    mov    %esp,%ebp
0x00001ec5 <main+3>:    push   %ebx
0x00001ec6 <main+4>:    sub    $0x24,%esp
0x00001ec9 <main+7>:    call   0x1ece <main+12>
0x00001ece <main+12>:   pop    %ebx
0x00001ecf <main+13>:   movl   $0x11223344,-0xc(%ebp) //注意点1
0x00001ed6 <main+20>:   lea    -0xc(%ebp),%eax
0x00001ed9 <main+23>:   mov    %eax,0x4(%esp)
0x00001edd <main+27>:   lea    0xfd(%ebx),%eax
0x00001ee3 <main+33>:   mov    %eax,(%esp)
0x00001ee6 <main+36>:   call   0x3005 <dyld_stub_printf>
0x00001eeb <main+41>:   mov    -0xc(%ebp),%eax //注意点2
0x00001eee <main+44>:   mov    %eax,(%esp)
0x00001ef1 <main+47>:   call   0x1f1d <a>
0x00001ef6 <main+52>:   movl   $0x1,-0xc(%ebp)//注意点3
0x00001efd <main+59>:   mov    -0xc(%ebp),%eax
0x00001f00 <main+62>:   mov    %eax,0x4(%esp)
0x00001f04 <main+66>:   lea    0x107(%ebx),%eax
0x00001f0a <main+72>:   mov    %eax,(%esp)
0x00001f0d <main+75>:   call   0x3005 <dyld_stub_printf>
0x00001f12 <main+80>:   mov    $0x0,%eax
0x00001f17 <main+85>:   add    $0x24,%esp
0x00001f1a <main+88>:   pop    %ebx
0x00001f1b <main+89>:   leave  
0x00001f1c <main+90>:   ret    

 然后输入disas a查看a函数的汇编代码

 

0x00001f1d <a+0>:       push   %ebp //注意点4
0x00001f1e <a+1>:       mov    %esp,%ebp
0x00001f20 <a+3>:       push   %ebx
0x00001f21 <a+4>:       sub    $0x24,%esp
0x00001f24 <a+7>:       call   0x1f29 <a+12>
0x00001f29 <a+12>:      pop    %ebx
0x00001f2a <a+13>:      movl   $0x55667788,-0x14(%ebp)
0x00001f31 <a+20>:      lea    -0x14(%ebp),%eax
0x00001f34 <a+23>:      mov    %eax,-0x10(%ebp)
0x00001f37 <a+26>:      movl   $0x0,-0xc(%ebp)
0x00001f3e <a+33>:      lea    0x8(%ebp),%eax
0x00001f41 <a+36>:      mov    %eax,0x4(%esp)
0x00001f45 <a+40>:      lea    0xb5(%ebx),%eax
0x00001f4b <a+46>:      mov    %eax,(%esp)
0x00001f4e <a+49>:      call   0x3005 <dyld_stub_printf>
0x00001f53 <a+54>:      lea    -0x14(%ebp),%eax
0x00001f56 <a+57>:      mov    %eax,0x4(%esp)
0x00001f5a <a+61>:      lea    0xbe(%ebx),%eax
0x00001f60 <a+67>:      mov    %eax,(%esp)
0x00001f63 <a+70>:      call   0x3005 <dyld_stub_printf>
0x00001f68 <a+75>:      lea    0x8(%ebp),%edx
0x00001f6b <a+78>:      lea    -0x14(%ebp),%eax
0x00001f6e <a+81>:      mov    %edx,%ecx
0x00001f70 <a+83>:      sub    %eax,%ecx
0x00001f72 <a+85>:      mov    %ecx,%eax
0x00001f74 <a+87>:      sar    $0x2,%eax
0x00001f77 <a+90>:      mov    %eax,0x4(%esp)
0x00001f7b <a+94>:      lea    0xc7(%ebx),%eax
0x00001f81 <a+100>:     mov    %eax,(%esp)
0x00001f84 <a+103>:     call   0x3005 <dyld_stub_printf>
0x00001f89 <a+108>:     movl   $0x0,-0xc(%ebp)
0x00001f90 <a+115>:     jmp    0x1fbf <a+162>
0x00001f92 <a+117>:     mov    -0xc(%ebp),%eax
0x00001f95 <a+120>:     add    -0x10(%ebp),%eax
0x00001f98 <a+123>:     movzbl (%eax),%eax
0x00001f9b <a+126>:     movsbl %al,%edx
0x00001f9e <a+129>:     mov    -0xc(%ebp),%eax
0x00001fa1 <a+132>:     add    -0x10(%ebp),%eax
0x00001fa4 <a+135>:     mov    %edx,0x8(%esp)
0x00001fa8 <a+139>:     mov    %eax,0x4(%esp)
0x00001fac <a+143>:     lea    0xcb(%ebx),%eax
0x00001fb2 <a+149>:     mov    %eax,(%esp)
0x00001fb5 <a+152>:     call   0x3005 <dyld_stub_printf>
0x00001fba <a+157>:     lea    -0xc(%ebp),%eax
0x00001fbd <a+160>:     incl   (%eax)
0x00001fbf <a+162>:     cmpl   $0x1f,-0xc(%ebp)
0x00001fc3 <a+166>:     jle    0x1f92 <a+117>
0x00001fc5 <a+168>:     add    $0x24,%esp
0x00001fc8 <a+171>:     pop    %ebx
0x00001fc9 <a+172>:     leave  
0x00001fca <a+173>:     ret  

 

果然和书上写的一样..从右往左压参数，再压返回值，再压局部变量。

下面解释一下汇编代码里面的注意点...

注意点1:因为x是main函数的局部变量..所以需要将局部变量压栈.注意压栈的地址是%ebp - c..因为unix下面的栈是从高地址往低地址的方向延伸的.所以用减

注意点2:把a函数的参数压到栈里面...可以想象,在传值过程中,值会被复制一份到栈里面..那么对象也会重新生成一个在栈里面..难怪要搞拷贝构造函数了....这里一个疑问是为什么不用push?

注意点3:这个时候下一条命令的地址是0x00001ef6

 

注意点4:把栈基址推到栈里面...这里是一个关键哦...

 

ok...接着按l显示源代码..然后输入 b 8在第8行做了一个断点...

按r执行函数...

到断点的时候..输入i reg看一下寄存器..

 

esp            0xbffff630       0xbffff630
ebp            0xbffff658       0xbffff658

 ok...按s进入函数

再按一下n 执行那条int c的声明语句.

 

这时候看一下寄存器

 

esp            0xbffff600       0xbffff600
ebp            0xbffff628       0xbffff628

 有变化了..

输入x/20x $esp查看一下esp后面的地址内容

 

0xbffff600:     0xa054e638      0xa054ade0      0x00001fcb      0xbffff634
0xbffff610:     0x00000004      0x55667788      0xbffff678      0xbffff634
0xbffff620:     0x00001ece      0x00001ece      0xbffff658      0x00001ef6
0xbffff630:     0x11223344      0xbffff64c      0x8fe0154b      0x00001000
0xbffff640:     0x00000000      0x00000000      0xbffff66c      0x11223344

 ok..看见我们可爱的 11223344 和55667788了..

而11223344下面的一个地址内容..果然是注意3里面提到的地址..

而注意4里面的..也再他恰当的位置出现了.....

 

唯一还存在疑问的地方就是....

我们的55667788并没有按照书上所说的..紧紧跟着原来老的$ebp的值后面出现....

中间多了16个字节奇怪的数字...

究竟这些数字是做什么用的....

 

如果有人知道..可以回帖....

我也会查资料去了解的....

 

恩...C语言还是很奇妙的东东