C语言动态函数调用

背景

在远程调用中，服务器在收到请求后，需要通过查符号的手段，获取函数指针，然后调用客户端请求的函数。然而，不同函数参数个数、类型皆不相同，函数指针在定义时就需要明确类型，因此，没有一种定义，可以满足所有函数的调用。

实现

tpf的实现

最先想到的是参考目前项目中控制台手动输入函数时的实现方式，即tpf库的实现。tpf库在查找符号时，使用一个u32 *类型的变量充当函数指针（通过强制类型转换）。在调用时，将此指针强制转换为一个包含32个s32并且返回值是s32的函数指针。如果用户传递的参数不足32个，则后面的全部补0。也就是说，tplf的实现完全不考虑调用的函数原型是什么样，统一以一个原型去调用目标函数。
初看这段代码，函数指针类型与真正的函数定义不匹配，我个人认为应该是有问题的。比较奇怪的是，在实际测试中，发现这样并没有发生参数传递错误、函数内局部变量被覆盖等问题。
通过反汇编分析代码，得到了以下结论：
 调用时，根据函数指针的类型，将参数从右至左压入堆栈，堆栈地址逐步减小。
 在被调函数中，先保存调用者函数的栈底地址(push ebp)，让后将ebp指针移动到被调用函数的栈底(mov %esp,%ebp)。即保证ebp指针永远指向当前函数的栈底。
如图所示：

在上图可以看出，通过ebp来区分调用者与被调用者的栈帧，使用esp来区分当前函数的局部变量，以及下一个调用函数的参数列表。在被调用函数中，使用ebp+参数偏移地址，去取调用者传递的参数。由于调用者在传递参数时，从右至左压入堆栈，因此，在左边的参数距离ebp较近。即使多传递了多余的参数，只不过多占用了一些堆栈而已，并不会对函数调用产生影响。
另外，我对函数需要传递char或者short类型的原型同样做了实验。通过分析汇编代码发现，这两种类型在编译之后依然按照4字节占用堆栈空间，因此不存在问题（大端、小端系统均没有问题）。
通过以上分析，tpf虽然使用了比较诡异的调用方式，但是针对参数个数小于32个的情况，均不会出现问题。如果参数大于32个，则会使得被调用函数访问到非法的参数栈（因为参数栈固定为32个4字节）。

其他实现

在网上也找了一些其他的开源代码实现，例如：dyncall、libffi等。这一类代码实现原理，需要用户调用其接口，告知每一个参数的类型。其实现原理，应该是采用汇编代码，根据参数类型，在运行态执行参数入栈操作。其致命缺陷，在于用户在调用时，必须明确参数个数以及每一个参数类型，无疑增大了用户API接口的编程工作量。

结论

综合考虑，使用tpf实现C语言动态函数调用。