【系统篇】小议三种函数调用约定

小议三种函数调用约定

__cdecl、__stdcall、__fastcall是C/C++里中经常见到的三种函数调用方式。其中__cdecl是C/C++默认的调用方式，__stdcall是windows API函数的调用方式，只不过我们在头文件里查看这些API的声明的时候是用了WINAPI的宏进行代替了，而这个宏其实就是__stdcall了。

三种调用方式的区别相信大家应该有些了解，这篇文章主要从实例和汇编的角度阐述这些区别的表现形态，使其对它们的区别认识从理论向实际过渡。

__cdecl:　　　　C/C++默认方式，参数从右向左入栈，主调函数负责栈平衡。

__stdcall:            windows API默认方式，参数从右向左入栈，被调函数负责栈平衡。

__fastcall:　　　快速调用方式。所谓快速，这种方式选择将参数优先从寄存器传入（ECX和EDX），剩下的参数再从右向左从栈传入。因为栈是位于内存的区域，而寄存器位于CPU内，故存取方式快于内存，故其名曰“__fastcall”。

下面从实例来认识一下这三种调用约定。先来看一个简单的不能再简单的程序了：

 

三个函数的内容都是一样的，不同的是使用了三种调用的方式。我们先来看看在main函数调用三个函数的时候的汇编代码：

 

         按照上面说的那样，__cdecl按照参数从右向左的方式进入栈区，注意Fun1()和Fun3()的区别，Fun1()在call Fun1()之后执行了add esp,8。这一操作正是我们前面所说的进行栈的平衡。调用函数之前连续进行了两次push操作将函数所需的实参5和2先后压入了栈区，调用完成后，我们需要恢复调用前的状态，则需调整栈顶指针esp的位置，这一工作由谁来完成就决定了两种函数调用方式__cdecl（主调函数完成）和__stdcall（被调函数完成）的产生。上图我们看到了__cdecl中由主调函数完成了，那么__stdcall呢，在被调函数Fun3()中，转向被调函数结尾处的代码，我们看到了这一句：

 

那么Fun1()结尾处又是如何呢？

 

 

看到了吧，这个ret指令后面跟没跟值就决定了函数返回是栈指针ESP需要增加的量。这样，不需要主调函数再调用add指令为ESP操作平衡栈区，节约了程序的开销，一条指令开销小，如果十万百万个这样的调用，这个开销就明显了。

         说完了__cdecl和__stdcall，再来看看__fastcall，如前面图看到的调用时并未使用push指令向栈里传参数，而是使用了

  Mov  edx, 5

  Mov  ecx, 2

两条指令。这样直接将参数传入寄存器，被调函数在执行的时候直接从寄存器取值即可，省去了从栈里取出来给寄存器，再从寄存器取出来放入内存。

         不过，说个题外话，ecx寄存器经常作为计数和C++里this指针的传递媒介。在这种情况下，情况又是怎样的呢，下次分析C++操作符 new 的时候再予以讨论。ecx做计数器时，需要将ecx中存储的实参先压入栈区，计数操作完成后再pop出来。如此一来，这个fastcall倒显得不那么fast了。呵呵。

         当然，上面所说的这些操作都是由编译器在背后为我们完成的，开发人员无需关心这些操作，对我们是透明的。不过，知其然更知其所以然方能立于不败之地！