函数调用约定及函数名修饰规则

 函数调用约定:是指当一个函数被调用时,函数的参数会被传递给被调用的函数和返回值会被返回给调用函数。函数的调用约定就是描述参数是怎么传递和由谁平衡堆栈的,当然还有返回值。



几种类型:__stdcall,__cdecl,__fastcall,__thiscall,__nakedcall,__pascal



约束事件:

参数传递顺序

1.从右到左依次入栈:__stdcall,__cdecl,__thiscall,__fastcall
2.从左到右依次入栈:__pascal

 调用堆栈清理

 1.调用者清除栈。

  2.被调用函数返回后清除栈。


VC中默认调用是 __cdecl 方式,Windows API 使用 __stdcall 调用方式,在 DLL 导出函数中,为了跟 Windows API 保持一致,建议使用 __stdcall 方式。

C/C++ 函数调用约定,主要是对以下两个方面进行了约定:

1、当参数个数多于一个时,按照什么顺序把参数压入堆栈。---调用函数时,参数的入栈顺序。

2、函数调用后,由谁来把堆栈恢复原状。---调用结束后,由谁(调用者还是被调用者)负责将参数出栈。


在高级语言中,就是通过函数的调用方式来说明这两个问题的。常见的调用方式有:
C 语言: __cdecl、__stdcall、__fastcall、naked、__pascal。
C++ 语言: __cdecl、__stdcall、__fastcall、naked、__pascal、__thiscall,比 C 语言多出一种 __thiscall 调用方式。

下面就分别介绍这几种调用方式:
(1)、stdcall
__stdcall调用约定的主要特征是:
1、参数是从右往左传递的,也是放在 堆栈中。
2、函数的堆栈平衡操作是由 被调用函数执行的。
3、在函数名的前面用下划线修饰,在函数名的后面由@来修饰并加上栈需要的字节数的空间(_sumExample@8)。

其声明语法为:
int _stdcall function(int a, int b);
stdcall的调用方式意味着:
(1)参数从右向左依次压入堆栈.
     (2)由被调用函数自己来恢复堆栈,称为自动清栈。
     (3)函数名自动加前导下划线,后面紧跟着一个@,其后紧跟着参数的大小。

(2)、 cdecl
__cdecl 是C Declaration的缩写(declaration,声明),cdecl调用方式又称为C调用方式,是C语言缺省的调用方式。
其声明语法为:
int function(int a, int b) // 不加修饰符就是C调用方式
int _cdecl function(int a, int b) // 明确指定用C调用方式
cdecl的调用方式意味着:

       (1)参数从右向左依次压入堆栈.

   (2)由调用者恢复堆栈,称为手动清栈。

(3)函数名自动加前导下划线。

由于是由调用者来恢复堆栈,因此C调用方式允许函数的参数个数是不固定的,这是C语言的一大特色。

(3)、 fastcall
fastcall 按照名字上理解就可以知道,它是一种快速调用方式,因为它通过 CPU 寄存器来传递参数。此方式的函数的第一个和第二个DWORD参数通过ecx和edx传递,后面的参数从右向左的顺序压入栈。被调用函数清理堆栈。
其声明语法为:

int fastcall function(int a, int b);

(4)、thiscall
thiscall 调用方式是唯一一种不能显示指定的修饰符。它是C++类成员函数缺省的调用方式。由于成员函数调用还有一个this指针,因此必须用这种特殊的调用方式。
thiscall调用方式意味着:
(1)参数从右向左压入栈。
(2 如果参数个数确定,this指针通过ecx传递给被调用者;如果参数个数不确定,this指针在所有参数压入栈后被压入栈。参数个数不定的,由调用者清理堆栈,否则由函数自己清理堆栈。 可以看到,对于参数个数固定的情况,它类似于stdcall,不定时则类似于cdecl。
(3)只能用在类的成员函数上。



(5)、 naked call

是一种比较少见的调用方式,一般高级程序设计语言中不常见。函数的声明调用方式和实际调用方式必须一致,否则编译器会产生混乱。



几种调用约定的区别:


__cdecl __fastcall与 __stdcall,三者都是调用约定(Calling convention),它决定以下内容:1)函数参数的压栈顺序,2)由调用者还是被调用者把参数弹出栈,3)以及产生函数修饰名的方法。

1、__stdcall调用约定:函数的参数自右向左通过栈传递,被调用的函数在返回前清理传送参数的内存栈,

2、_cdecl是C和C++程序的缺省调用方式。每一个调用它的函数都包含清空堆栈的代码,所以产生的可执行文件大小会比调用_stdcall函数的大。函数采用从右到左的压栈方式。注意:对于可变参数的成员函数,始终使用__cdecl的转换方式。

3、__fastcall调用约定:它是通过寄存器来传送参数的(实际上,它用ECX和EDX传送前两个双字(DWORD)或更小的参数,剩下的参数仍旧自右向左压栈传送,被调用的函数在返回前清理传送参数的内存栈)。

4、thiscall仅仅应用于"C++"成员函数。this指针存放于CX寄存器,参数从右到左压。thiscall不是关键词,因此不能被程序员指定。

5、nakedcall采用1-4的调用约定时,如果必要的话,进入函数时编译器会产生代码来保存ESI,EDI,EBX,EBP寄存器,退出函数时则产生代码恢复这些寄存器的内容。naked call不产生这样的代码。naked call不是类型修饰符,故必须和_declspec共同使用。


C++ 编译器的函数名修饰规则:

1. C编译器的函数名修饰规则

对于__stdcall调用约定,编译器和链接器会在输出函数名前加上一个下划线前缀,函数名后面加上一个“@”符号和其参数的字节数,例如_functionname@number;

__cdecl调用约定仅在输出函数名前加上一个下划线前缀,例如_functionname。

__fastcall调用约定在输出函数名前加上一个“@”符号,后面也是一个“@”符号和其参数的字节数,例如@functionname@number


2. C++编译器的函数名修饰规则

C++的函数名修饰规则有些复杂,但是信息更充分,通过分析修饰名不仅能够知道函数的调用方式,返回值类型,参数个数甚至参数类型。

不管__cdecl,__fastcall还是__stdcall调用方式,函数修饰都是:? + 函数的名字 + 参数表的开始标识 + 按照参数类型代号拼出的参数表


参数表的开始标识:

对于__stdcall方式是“@@YG”,

对于__cdecl方式是“@@YA”,

对于__fastcall方式是“@@YI”。


参数表的拼写代号如下所示:
X--void    
D--char    
E--unsigned char    
F--short    
H--int    
I--unsigned int    
J--long    
K--unsigned long(DWORD) 
M--float    
N--double    
_N--bool
U--struct
....
指针的方式有些特别,用PA表示指针,用PB表示const类型的指针,后面的代号表明指针类型,如果相同类型的指针连续出现,以“0”代替,一个“0”代表一次重复。

U表示结构类型,通常后跟结构体的类型名,用“@@”表示结构类型名的结束。

函数的返回值不作特殊处理,它的描述方式和函数参数一样,紧跟着参数表的开始标志,也就是说,函数参数表的第一项表示函数的返回值类型

参数表后以“@Z”标识整个名字的结束,如果该函数无参数,则以“Z”标识结束。

下面举两个例子,假如有以下函数声明:

int Function1 (char *var1,unsigned long);
其函数修饰名为“?Function1@@YGHPADK@Z”,

而对于函数声明:
void Function2();
其函数修饰名则为“?Function2@@YGXXZ” 。


对于C++的类成员函数(其调用方式是thiscall),函数的名字修饰与非成员的C++函数稍有不同,

首先就是在函数名字和参数表之间插入以“@”字符引导的类名

其次是参数表的开始标识不同,public成员函数的标识是“@@QAE”;protected成员函数的标识是“@@IAE”;private成员函数的标识是“@@AAE”,

如果函数声明使用了const关键字,则相应的标识应分别为“@@QBE”,“@@IBE”和“@@ABE”。

如果参数类型是类实例的引用,则使用“AAV1”,对于const类型的引用,则使用“ABV1”。

下面就以类CTest为例说明C++成员函数的名字修饰规则:
class CTest
{
......
private:
    void Function(int);
protected:
    void CopyInfo(const CTest &src);
public:
    long DrawText(HDC hdc, long pos, const TCHAR* text, RGBQUAD color, BYTE bUnder, bool bSet);
    long InsightClass(DWORD dwClass) const;
......
};

对于成员函数Function,其函数修饰名为“?Function@CTest@@AAEXH@Z”,字符串“@@AAE”表示这是一个私有函数。

成员函数CopyInfo只有一个参数,是对类CTest的const引用参数,其函数修饰名为“?CopyInfo@CTest@@IAEXABV1@@Z”。(#add  末尾怎么有两个@?

DrawText是一个比较复杂的函数声明,不仅有字符串参数,还有结构体参数和HDC句柄参数,需要指出的是HDC实际上是一个HDC__结构类型的指针,这个参数的表示就是“PAUHDC__@@”,其完整的函数修饰名为“?DrawText@CTest@@QAEJPAUHDC__@@JPBDUtagRGBQUAD@@E_N@Z”。

InsightClass是一个public const函数,它的成员函数标识是“@@QBE”,完整的修饰名就是“?InsightClass@CTest@@QBEJK@Z”。


无论是C函数名修饰方式还是C++函数名修饰方式均不改变输出函数名中的字符大小写,这和PASCAL调用约定不同,PASCAL约定输出的函数名无任何修饰且全部大写。

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