c语言是如何处理函数调用的？

1.  要编译的测试代码：

int plus(int x, int y) {
  return x + y;
}

int main(void) {
  return plus(3, 4);
}

 

2. main中return语句语法分析

if (equal(tok, "return")) {
    Node *node = new_node(ND_RETURN, tok);
    if (consume(rest, tok->next, ";"))
      return node;

    Node *exp = expr(&tok, tok->next);
    *rest = skip(tok, ";");

    node->lhs = exp;
    return node;
  }

2.1 当前token为return，则创建类型为ND_RETURN的node。

 

2.2 由于return后面跟着plus(3, 4)，所以调用expr函数解析这个表达式。

 

2.3 跳过"；"符号。

 

2.4 将类型为ND_RETURN的node的左表达式设置为类型为ND_CAST的node。

 

3. expr的处理

3.1 解析"plus"

if (tok->kind == TK_IDENT) {
    VarScope *sc = find_var(tok);

    return new_var_node(sc->var, tok);
  }

static Node *new_var_node(Obj *var, Token *tok) {
  Node *node = new_node(ND_VAR, tok);
  node->var = var;
  return node;
}

　　当token类型为TK_IDENT时，从符号表中找到代表plus函数的node，这个node

是在解析plus函数时创建的，就不详细分析了。

　　创建新的类型为ND_VAR的node，这个node的var域为代表plus函数的node。

if (equal(tok, "(")) {
      node = funcall(&tok, tok->next, node);
}

if (ty->kind != TY_STRUCT && ty->kind != TY_UNION)
  exp = new_cast(exp, current_fn->ty->return_ty);

node->lhs = exp;
return node;

　　解析完函数名plus后，继续解析函数参数调用，如果plus后面跟着是"("，则判断为函数调用，

于是调用funcall函数，这个函数的参数node即为上面创建的类型为ND_VAR的node。

　　创建完类型为ND_FUNCALL的node，又调用new_cast创建类型为ND_CAST的节点，这个节点

的左表达式为类型为ND_FUNCALL的node。return的node为类型为ND_RETURN，它的左表达式为

ND_CAST的node。

 

3.2 funcall函数

Node head = {};
　Node *cur = &head;

while (!equal(tok, ")")) {
    if (cur != &head)
      tok = skip(tok, ",");

    Node *arg = assign(&tok, tok);if (param_ty) {
      if (param_ty->kind != TY_STRUCT && param_ty->kind != TY_UNION)
        arg = new_cast(arg, param_ty);
      param_ty = param_ty->next;
    } else if (arg->ty->kind == TY_FLOAT) {
      // If parameter type is omitted (e.g. in "..."), float
      // arguments are promoted to double.
      arg = new_cast(arg, ty_double);
    }

    cur = cur->next = arg;
}

*rest = skip(tok, ")");

Node *node = new_unary(ND_FUNCALL, fn, tok);
node->func_ty = ty;
node->ty = ty->return_ty; 
node->args = head.next;

return node;

　　在funcall函数中调用assign函数解析"(3,4)"，3被解析为类型为ND_NUM的node，

Node *new_cast(Node *expr, Type *ty) {
  add_type(expr);

  Node *node = calloc(1, sizeof(Node));
  node->kind = ND_CAST;
  node->tok = expr->tok;
  node->lhs = expr;
  node->ty = copy_type(ty);
  return node;
}

　　调用new_cast函数，创建类型为ND_CAST的node节点，这个节点的左表达式为代表3的node。

跳过","，继续调用assign解析4,4也被解析为ND_NUM的node，继续调用new_cast，创建类型为

ND_CAST的node节点，这个节点的左表达式为代表4的node。

　　跳出循环，跳过")"。

　　new_unary函数中创建类型为ND_FUNCALL的node，这个node的左表达式为plus函数的node，

args参数为解析"(3,4)"生成的两个类型为ND_CAST的node。

 

4. 生成汇编语言

static void gen_stmt(Node *node) {
switch (node->kind) {
case ND_RETURN:
    if (node->lhs) {
      gen_expr(node->lhs);
    }

　　 println("  jmp .L.return.%s", current_fn->name);
...
}

　　判断node节点为ND_RETURN，则调用gen_expr处理类型为ND_CAST的节点。

static void gen_expr(Node *node) {
  switch (node->kind) {
  case ND_FUNCALL: {
    int stack_args = push_args(node);
    gen_expr(node->lhs);

    for (Node *arg = node->args; arg; arg = arg->next) {
　　 　　pop(argreg64[gp++]);

      println(" mov %%rax, %%r10");
      println(" call *%%r10");

      println("  add $%d, %%rsp", stack_args * 8);

  }
  case ND_VAR:
    gen_addr(node);return;

  case ND_CAST:
    gen_expr(node->lhs);
    cast(node->lhs->ty, node->ty);
    return;
...
  }
...

　　4.1 判断为ND_CAST类型的node，则调用gen_expr,参数为类型为ND_FUNCALL的node。

 

　　4.2 调用push_args函数依次生成汇编语句

　　"mov     rax, 4"

　　"push    rax"

　　"mov     rax, 3"

　　"push    rax"

　　将4和3压入栈。

 

　　4.3 递归调用gen_expr，参数为类型为ND_VAR的node。

 

　　4.4 调用gen_addr函数生成汇编代码"lea     rax, plus"，将plus函数地址载入rax寄存器。

 

　　4.5 pop语句生成汇编代码"pop     rdi"，"pop     rsi"，将3弹入rdi寄存器，将4弹入rsi寄存器，

plus函数中从这两个寄存器中读取参数。

 

　　4.6 生成汇编代码

　　"mov     r10, rax"

　　"call    r10"

　　"add     rsp, 0"

　　将plus函数地址从rax载入r10寄存器，call语句完成调用plus函数，由于没有分配栈空间传递参数

，所以这里不需要修改rsp寄存器的值。

　　

　　4.7 "jmp .L.return.main"，跳转到main函数的结尾处，实现return功能。