__cdecl __stdcall __fastcall之函数调用约定讲解

首先讲解一下栈帧的概念：

从逻辑上讲，栈帧就是一个函数执行的环境：函数参数、函数的 局部变量、函数执行完后返回到哪里等等。

实现上有硬件方式和软件方式(有些体系不支持硬件栈)

首先应该明白，栈是从高地址向低地址延伸的。每个函数的每次调用，都有它自己独立的一个栈帧，这个栈帧中维持着所需要的各种信息。寄存器ebp指向当前的栈帧的底部（高地址），寄存器esp指向当前的栈帧的顶部（低地址）。

注意：EBP指向当前位于系统栈最上边一个栈帧的底部，而不是系统栈的底部。严格说来，“栈帧底部”和“栈底”是不同的概念;ESP所指的栈帧顶部和系统栈的顶部是同一个位置。

 

三者区别一览表：

	__stdcall	__cdecl	__fastcall
参数传递方式	右->左 压栈	右->左 压栈	左边开始的两个不大于4字节（DWORD）的参数分别放在ECX和EDX寄存器，其余的参数仍旧自右向左压栈传送
清理栈方	被调用函数清理（即函数自己清理），多数据情况使用这个	调用者清理	被调用者清理栈
适用 场合	Win API	c/C++  MFC默认方式 可变参数的时候使用	速度快
C编译修饰约定（它们均不改变输出函数名中的字符大小写）	约定在输出函数名前加上一个下划线前缀，后面加上一个“@”符号和其参数的字节数，格式为 _functionname@n umber	约定仅在输出函数名前加上一个下划线前缀，格式为_functionname	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，格式为 @functionname@nu mber。
C++ 修饰	见下面的”四、名字修饰约定”

 

调用约定：
__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、 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。

调用约定可以通过工程设置：Setting..."C/C++ "Code Generation项进行选择，缺省状态为__cdecl。

名字修饰约定：

1、修饰名(Decoration name)："C"或者"C++"函数在内部（编译和链接）通过修饰名识别
2、C编译时函数名修饰约定规则：
__stdcall调用约定在输出函数名前加上一个下划线前缀，后面加上一个"@"符号和其参数的字节数，格式为_name@number,例如 ：(int a, int b)，其修饰名为：_@8
__cdecl调用约定仅在输出函数名前加上一个下划线前缀，格式为_name。
__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，格式为@name@number。

3、C++编译时函数名修饰约定规则：
__stdcall调用约定：
1)、以"?"标识函数名的开始，后跟函数名；
2)、函数名后面以"@@YG"标识参数表的开始，后跟参数表；
3)、参数表以代号表示：
X--void ，
D--char，
E--unsigned char，
F--short，
H--int，
I--unsigned int，
J--long，
K--unsigned long，
M--float，
N--double，
_N--bool，
PA--表示指针，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；
4)、参数表的第一项为该函数的返回值类型，其后依次为参数的数据类型,指针标识在其所指数据类型前；
5)、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。
其格式为"?name@@YG*****@Z"或"?name@@YG*XZ"，例如
int Test1(char *var1,unsigned long)-----“?Test1@@YGHPADK@Z”
void Test2() -----“?Test2@@YGXXZ”

__cdecl调用约定：
规则同上面的_stdcall调用约定，只是参数表的开始标识由上面的"@@YG"变为"@@YA"。
__fastcall调用约定：
规则同上面的_stdcall调用约定，只是参数表的开始标识由上面的"@@YG"变为"@@YI"。
VC++对函数的省缺声明是"__cedcl",将只能被C/C++调用.

注意：
1、_beginthread需要__cdecl的线程函数地址，_beginthreadex和CreateThread需要__stdcall的线程函数地址。

2、一般WIN32的函数都是__stdcall。而且在Windef.h中有如下的定义：
#define CALLBACK __stdcall
#define WINAPI　 __stdcall

3、extern "C" _declspec(dllexport) int __cdecl Add(int a, int b);
typedef int (__cdecl*FunPointer)(int a, int b);
修饰符的书写顺序如上。

4、 extern "C"的作用：如果Add(int a, int b)是在c语言编译器编译，而在c++文件使用，则需要在c++文件中声明：extern "C" Add(int a, int b)，因为c编译器和c++编译器对函数名的解释不一样（c++编译器解释函数名的时候要考虑函数参数，这样是了方便函数重载，而在c语言中不存在函数重载的问题），使用extern "C"，实质就是告诉c++编译器，该函数是c库里面的函数。如果不使用extern "C"则会出现链接错误。
一般象如下使用：
#ifdef _cplusplus
#define EXTERN_C extern "C"
#else
#define EXTERN_C extern
#endif

#ifdef _cplusplus
extern "C"{
#endif
EXTERN_C int func(int a, int b);
#ifdef _cplusplus
}
#endif

5、MFC提供了一些宏，可以使用AFX_EXT_CLASS来代替__declspec(DLLexport)，并修饰类名，从而导出类，AFX_API_EXPORT来修饰函数，AFX_DATA_EXPORT来修饰变量
AFX_CLASS_IMPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_API_IMPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_DATA_IMPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_CLASS_EXPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_API_EXPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_DATA_EXPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_EXT_CLASS：#ifdef _AFXEXT
AFX_CLASS_EXPORT
#else
AFX_CLASS_IMPORT

6、 DLLMain负责初始化(Initialization)和结束(Termination)工作，每当一个新的进程或者该进程的新的线程访问DLL时，或者访问DLL的每一个进程或者线程不再使用DLL或者结束时，都会调用DLLMain。但是，使用TerminateProcess或 TerminateThread结束进程或者线程，不会调用DLLMain。

7、一个DLL在内存中只有一个实例
DLL程序和调用其输出函数的程序的关系：
1)、DLL与进程、线程之间的关系
DLL模块被映射到调用它的进程的虚拟地址空间。
DLL使用的内存从调用进程的虚拟地址空间分配，只能被该进程的线程所访问。
DLL的句柄可以被调用进程使用；调用进程的句柄可以被DLL使用。
DLLDLL可以有自己的数据段，但没有自己的堆栈，使用调用进程的栈，与调用它的应用程序相同的堆栈模式。

2)、关于共享数据段
DLL 定义的全局变量可以被调用进程访问；DLL可以访问调用进程的全局数据。使用同一DLL的每一个进程都有自己的DLL全局变量实例。如果多个线程并发访问同一变量，则需要使用同步机制；对一个DLL的变量，如果希望每个使用DLL的线程都有自己的值，则应该使用线程局部存储(TLS，Thread Local Strorage)。

 

 

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函数参数入栈的方式
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在函数调用过程中，会使用堆栈，这三个表示不同的堆栈调用方式和释放方式。
比如说__cdecl，它是标准的c方法的堆栈调用方式，就是在函数调用时的参数压入堆栈是与函数的声明顺序相反的，其它两个可以看MSDN，不过这个对我们编程没有太大的作用
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调用约定

调用约定(Calling convention)决定以下内容：函数参数的压栈顺序，由调用者还是被调用者把参数弹出栈，以及产生函数修饰名的方法。MFC支持以下调用约定：

_cdecl

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“C”函数或者变量，修饰名是在函数名前加下划线。对于“C++”函数，有所不同。

如函数void test(void)的修饰名是_test；对于不属于一个类的“C++”全局函数，修饰名是?test@@ZAXXZ。

这是MFC缺省调用约定。由于是调用者负责把参数弹出栈，所以可以给函数定义个数不定的参数，如printf函数。

_stdcall

按从右至左的顺序压参数入栈，由被调用者把参数弹出栈。对于“C”函数或者变量，修饰名以下划线为前缀，然后是函数名，然后是符号“@”及参数的字节数，如函数int func(int a, double b)的修饰名是_func@12。对于“C++”函数，则有所不同。

所有的Win32 API函数都遵循该约定。

_fastcall

头两个DWORD类型或者占更少字节的参数被放入ECX和EDX寄存器，其他剩下的参数按从右到左的顺序压入栈。由被调用者把参数弹出栈，对于“C”函数或者变量，修饰名以“@”为前缀，然后是函数名，接着是符号“@”及参数的字节数，如函数int func(int a, double b)的修饰名是@func@12。对于“C++”函数，有所不同。

未来的编译器可能使用不同的寄存器来存放参数。

thiscall

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

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，如下：

__declspec( naked ) int func( formal_parameters )
{
// Function body
}

过时的调用约定

原来的一些调用约定可以不再使用。它们被定义成调用约定_stdcall或者_cdecl。例如：

#define CALLBACK __stdcall
#define WINAPI __stdcall
#define WINAPIV __cdecl
#define APIENTRY WINAPI
#define APIPRIVATE __stdcall
#define PASCAL __stdcall