函数调用规则

一、几种调用规则:
1、_stdcall是Pascal程序的缺省调用方式,通常用于Win32 Api中,函数采用从右到左的压栈方式,自己在退出时清空堆栈。VC将函数编译后会在函数名前面加上下划线前缀,在函数名后加上”@”和参数的字节数。

2、C调用约定(即用__cdecl关键字说明)按从右至左的顺序压参数入栈,由调用者把参数弹出栈。对于传送参数的内存栈是由调用者来维护的(正因为如此,实现可变参数的函数只能使用该调用约定)。另外,在函数名修饰约定方面也有所不同。
_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。VC将函数编译后会在函数名前面加上下划线前缀。是MFC缺省调用约定。

3、__fastcall调用约定是“人”如其名,它的主要特点就是快,因为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),在函数名修饰约定方面,它和前两者均不同。
_fastcall方式的函数采用寄存器传递参数,VC将函数编译后会在函数名前面加上”@”前缀,在函数名后加上”@”和参数的字节数。

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、naked call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。

关键字 __cdecl和__fastcall可以直接加在要输出的函数前,也可以在编译环境的Setting…\C/C++ \Code Generation项选择。当加在输出函数前的关键字与编译环境中的选择不同时,直接加在输出函数前的关键字有效。它们对应的命令行参数分别为/Gz、 /Gd和/Gr。缺省状态为/Gd,即__cdecl。

要完全模仿PASCAL调用约定首先必须使用__stdcall调用约定,至于函数名修饰约定,可以通过其它方法模仿。还有一个值得一提的是WINAPI 宏,Windows.h支持该宏,它可以将出函数翻译成适当的调用约定,在WIN32中,它被定义为__stdcall。使用WINAPI宏可以创建自己的APIs。

二、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,函数修饰都是以一个“?”开始,后面紧跟函数的名字,再后面是参数表的开始标识和 按照参数类型代号拼出的参数表。对于__stdcall方式,参数表的开始标识是“@@YG”,对于__cdecl方式则是“@@YA”,对于 __fastcall方式则是“@@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实际上是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”
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,公有(public)成员函数的标识是“@@QAE”,保护(protected)成员函数的标识是 “@@IAE”,私有(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”。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是一个共 有的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。
三、总结:
针对于C/C++用户,最常用的两个调用约定是_cdecl和_stdcall(也就是WINAPI,CALLBACK,PASCAL),他们在如下方面不同:

  • 默认支持:VC默认使用_cdecl。所以如果需要使用_stdcall,可采用两种方法
    (1)可以在函数名前手工添加,只对单一函数有效
    (2)直接修改工程属性(C/C++ > Advanced > Calling Convention)来一次性配置所有的函数
  • 功能不同:_cdecl可实现变长参数列表
  • 代码大小:_stdcall更小
  • 速度不同:_cdecl更快(代码更多当然意味着运行更快,有点像内联函数)
  • 谁负责恢复堆栈:
    _cdecl主调用函数进行参数压栈并且恢复堆栈;
    _stdcall主调用函数进行参数压栈,被调函数恢复堆栈;
    这也正是产生不同代码大小的原因:如果使用_cdecl的函数多次调用同一函数,就要产生多份恢复码。
  • 功能不同的原因:实现变长参数列表。一份恢复码只能将一种长度的参数表出栈,所以要对不同长度的参数表堆栈恢复,必须要有多份代码,所以变长参数必须有主调函数恢复(所以是_cdecl)。
  • 产生的函数名不同:对于__stdcall方式,参数表的开始标识是“@@YG”,对于__cdecl方式则是“@@YA
  • 使用范围:
    _stdcall:通常用于DLL的创建(以支持多语言调用);此外Win32 API函数皆用_stdcall(比如MessageBox),所以Win32程序中的自定义函数也做好使用_stdcall。
    _cdecl:非DLL的console程序。

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