【C/C++】总结常用的函数调用约定

 

一、函数调用的基本步骤

 

函数调用大致包括以下几个步骤。

（1）参数入栈：将参数从右向左依次压入系统栈中。

（2）返回地址入栈：将当前代码区调用指令的下一条指令地址压入栈中，供函数返回时继续执行。

（3）代码区跳转：处理器从当前代码区跳转到被调用函数的入口处。

（4）栈帧调整：具体包括：

保存当前栈帧状态值，已备后面恢复本栈帧时使用（EBP入栈）。

将当前栈帧切换到新栈帧（将ESP值装入EBP，更新栈帧底部）。

给新栈帧分配空间（把ESP减去所需空间的大小，抬高栈顶）。

 

 

 

二、函数调用约定：

 

调用约定的声明	参数入栈顺序	恢复栈平衡的位置
__cdecl	右→左	母函数
__fastcall	右→左	子函数
__stdcall	右→左	子函数

 

 

 

三、具体的表现

（1） __cdecl

       函数本身不清理堆栈，调用者负责清理堆栈。由于这种变化，C调用约定允许函数的参数的个数是不固定的

（2） __fastcall

      函数的第一个和第二个DWORD参数（或者尺寸更小的）通过ecx和edx传递，其他参数通过从右向左的顺序压栈

      被调用函数清理堆栈

（3） __stdcall

     参数从右向左压入堆栈

     函数自身修改堆栈

 

 

四、VC下的表现

      在VC的工程设置中可以设置函数调用方式，从表现可以看出明显的差别。

（1）如果设置成__cdecl*，那么对于下面的代码，汇编表现为：

       00402692   push        8

00402694   push        5

00402696   push        3

00402698   call        @ILT+275(GetNum) (00401118)

0040269D   add         esp,0Ch

（2）如果设置成__stdcall，那么对于下面的代码，汇编表现为：

00402692   push        8

00402694   push        5

00402696   push        3

00402698   call        @ILT+280(GetNum) (0040111d)

（3）如果设置成__fastcall，那么对于下面的代码，汇编表现为：

00402692   push        8

00402694   mov         edx,5

00402699   mov         ecx,3

0040269E   call        @ILT+170(GetNum) (004010af)

      

       void GetNum( int a, int b, int c ) { a = 5; b = 0; return; } 

 

 

 

五、其他调用

（1） thiscall

    thiscall是唯一一个不能明确指明的函数修饰，因为thiscall不是关键字。它是C++类成员函数缺省的调用约定。由于成员函数调用还有一个

    this指针，因此必须特殊处理。

   Microsoft Visual C++提供了thiscall调用约定，它把this保存到ECX寄存器中，并由非静态函数负责从堆栈中清除参数。

   GNU g++编译器把this指针看作是动态成员函数的暗含的第一个参数，并使用cdecall约定中的方法来传递参数。

    表现：

    参数从右向左入栈

    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指针在所有参数压栈后被压入堆栈。

    对参数个数不定的，调用者清理堆栈，否则函数自己清理堆栈

 

对于thiscall，在C++的类中可以定义，那么不管在VC中如何设置函数调用约定，下面的表现都是一定的，即：

func函数有子函数进行清栈，而func1函数有母函数进行清栈。

class TestCls { public: TestCls(int a) { m_iData = a; } int func(int a, int b, int c) { int e = m_iData + a + b + c; return e; } CString func1(CString strFMT, ...) { CString strTemp; va_list args; va_start(args, strFMT); strTemp.FormatV(strFMT, args); va_end(args); return strTemp; } private: int m_iData; }; 

 

 

（2） naked call

       这是一个很少见的调用约定，一般程序设计者建议不要使用。编译器不会给这种函数增加初始化和清理代码，更特殊的是：

       你不能用return返回返回值，只能用插入汇编返回结果，这一般用于实模式驱动程序设计。

六、总结

          要想把所有的调用约定都写完，就需要一本单独的书来完成了。调用约定一般指的是语言、编译器和CPU方面的，当你遇到一些很少见的

    编译器编译出的代码时，你就需要好好的研究一下了。在一些情况下需要特别提到：优化的代码，自定义汇编语言代码，和系统调用。

       当一个函数被输出供其它程序员使用时（如库函数），让这些函数遵循人们熟知的调用约定是很重要的，这样可以是程序员很快的掌握函数

    接口。另一方面，如果一个函数仅仅是为了内部程序使用的，那这个函数的调用约定要在程序内部为人所熟知。因此好的编译器会代替某些调用

    约定来产生运行速度更快的代码。例如在使用Microsoft Visual C++的/GL选项或者使用GNU gcc/g++的regparm关键字时，就会出现这种情况。

       当程序员在使用汇编语言时，他又完全的控制权来决定函数的参数如何传递。汇编语言程序员可以用任何他们认为合理的方式来传递参数，

    除非他们想让自己写的函数被其它程序员引用。传统的汇编语言一般在obfuscation routines和shellcode中见到。

       系统调用是用来请求一个系统服务的特殊的函数调用方式。系统调用通常会将操作系统从用户模式切换为内核模式，以使操作系统内核提供

    用户所请求的服务。不同操作系统和不同的CPU的系统调用的方式也是不同的。