?前言?

读完这篇博客，你可以明白什么？

①局部变量到底是怎么在栈上创建的？

②为什么局部变量不初始化为随机值？

③函数是怎么传参的？传参的先后顺序是什么？

④形参和实参是什么关系？

⑤函数调用是怎么实现的？

⑥函数调用后是怎么返回的？   

 在这篇博客里，我将带领大家利用反汇编从底层上理解，不用担心，都是零基础入门的。当你学完这篇博客去面试，面试官会非常高兴，觉得这小伙子真??。所以学起来吧！

?‍?作者概况:  就读南京邮电大学努力学习的大一小伙

?‍?联系方式：2879377052（QQ小号）             

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目录

一、寄存器

二、main函数的调用

三、准备阶段

 四、main栈帧的创建分析

 五、add函数栈帧的创建

 六、add函数栈帧的销毁 

七、main函数栈帧的销毁

八、完整反汇编代码

九、后记

一、寄存器

在C语言中我们可以把寄存器当成指针来看待，他可以指向一块空间，也可以用来存储数据。现在向大家介绍以下几种基本寄存器

参考博客：函数栈帧的创建和销毁(图解)

二、main函数的调用

main函数其实也是被其他函数调用的，函数调用关系如下：

mainCRTStartup  →   __tmainCRTStartup  →  main 

​

（在调用堆栈中即可观察到） 

三、准备阶段

①首先我们写一段简单的代码，将代码的每个过程拆分的尽可能简单以便于我们对过程的观察

int add(int x,int y){	int z = 0;	z = x + y;	return z;}int main(){	int a = 10;	int b = 20;	int c = add(a,b);	return 0;}

 ②在调试状态下转入反汇编模式

​

（完整连续反汇编代码请看文章结尾。这里分块讲解） 

 看不懂没关系，现在逐一解释

我们知道，函数的调用都需要在栈区上开辟空间，那么我们先来解答几个问题：

1.什么是栈？

【答】栈是一种数据结构，它按照后进先出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据。栈区内存空间的使用是从高地址向低地址处使用的。

2.什么是压栈？什么是出栈？

【答】一个形象的比喻就是机枪弹夹。压栈的过程就是压入一个元素，相当于向机枪弹夹压入子弹；出栈的过程就是弹出一个元素，相当于子弹弹出来的过程。这正好对应了栈的结构特点——先进入的数据被压在栈底，后进入的数据在栈顶。

3.为什么一个数据在内存中是“倒着”存放的（注意显示的是16进制）​

【答】数据的存储涉及大小端问题：

①什么是大小端

>大端（存储）模式是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址中。
>小端（存储）模式是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位,，保存在内存的高地址中。

 ②为什么有大小端

存放的内容大于1个字节，必然存在着如何将多字节安排的问题。因此就出现了大小端。具体大小端取决于编译器，一般为小端存储。 

 四、main栈帧的创建分析

1.我们之前提到，main函数是由__tmianCRTStartup函数调用的，所以在创建main函数栈帧前，ebp和esp寄存器维护--tmainCRTStartup的栈区，分别存放指向栈帧的栈顶和栈底。

2.同时注意，栈区上内存的使用是从高地址向低地址处使用的

【过程一:  push   ebp 】

 【解释】push指令的作用：它首先减小esp的值，再将源操作数复制到栈地址，每次esp地址减去四字节。最终效果就是在栈顶压入一个元素，元素的值为ebp的地址。（4个字节）

【补充】内容不随指令执行而变化的操作数为源操作数,内容随执行指令而改变的操作数为目标操作数。

​

​

 【过程二:  mov    ebp，esp 】

 【解释】mov指令作用：将一个数据从源地址传送到目标地址，源操作地址的内容不变。最终效果是将esp的地址赋值给ebp。寄存器指向的空间发生改变。

​

 【过程三:   sub    esp，0E4h】

 【解释】sub指令的作用：减操作指令，地址减去相应的数值。最终效果就是esp的地址减去0E4h。

​

 【过程四：push ebx，esi，edi】

 【解释】前面我们提到过push的过程就压入元素的过程。那压入这三个元素有什么用呢？等会就明白。

​ 【过程五：lea  edi，[ebp- 0E4hh]  /  mov   ecx,9  /  mov   eax, 0CCCCCCCCh】

【解释】Load Effective Address，即装入有效地址的意思，它的操作数就是地址。在这里的效果就是将ebp+FFFFFF1Ch的值赋给edi。勾选“显示符号名后可以发现：

​

 ebp - 0E4h不正是当初esp - 0E4h时的地址吗？

 执行mov指令后，我们可以发现寄存器eax，ecx的值发生变化。

​

 【过程六： rep stos    dword ptr es:[edi] 】   

 【解释】rep指令的作用是：重复后面的指令。stos指令的作用是将eax中的值拷贝到es：edi指向的地址。ecx表示重复操作的次数。dword表示4个字节。所以整句指令的作用是：从edi开始，向高地址方向，将ecx个4字节内存全部修改为eax的值。

 （可以看到，执行操作后edi上相应数量的四字节内存被赋值为cc cc cc cc。这也解释了为什么我们不初始化，变量默认的初始值为cc cc cc cc）

（完整连续反汇编代码请看文章结尾。这里分块讲解）  

【过程七：mov     dword  ptr  [ebp - 14h] ，14h】 

【解析】将ebp - 14地址处的四字节内容修改为14h（10进制中的20），也就是完成了给b赋值为20的动作。下一条语句同理。

  至此main函数的栈帧创建的准备阶段完成。我们准备进入add函数

【过程八：mov   eax,dword ptr [ebp - 8h]   /   push    eax】

【解析】将ebp - 14地址处的数值储存到eax处；压栈，将一个数值与eax相等的元素压入栈中。ebp - 14这个地址好像似曾相识，没错，这正是b的地址，所以这条语句的作用实际上即使将b的值传到eax中。同理，a的值被存储到ecx中去。

（实际上，上述过程解释了函数究竟是如何传参的。传参的顺序和变量创建的顺序恰好相反，先传b再传a。同时注意函数传参并不是在add函数栈帧内完成的，而是在main函数的栈帧内完成，通过寄存器eax和ecx实现变量的传递）

 【过程九：call    00AD1023】 

 【解析】call指令的作用是：将下一条的指令的ip压入栈中，并转移到即将被调用的子程序。相当于push ip +  jmp near ptr 标号。我们现在来观察栈顶的变化。

​ 在call指令一行们按F11观察call的作用

​

我们惊奇的发现栈顶自动压入了一个元素，元素的值为——call指令的下一条指令的地址 。那压入这个元素有什么用呢？试想，当call指令调用add函数后，我们跳转到add函数内部，那函数结束后如何保证我们从add函数后面的语句继续执行呢？靠的就是栈顶压入的地址，根据这个地址我们可以回到call指令的下一条语句。

再次按下F11后我们就跳转到add函数内部。

 五、add函数栈帧的创建

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（完整连续反汇编代码请看文章结尾。这里分块讲解）  

 这一部分的操作和main函数内完全一致，都是为栈帧的创建做准备。画一个动图，不再赘述。

 我们现在研究接下来指令。 

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（完整连续反汇编代码请看文章结尾。这里分块讲解）  

 【过程一：mov    dword ptr [ebp-8]，0】

 【解析】将ebp - 8 的地址赋值为0。也就代表着将Z初始化为0

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【过程二：mov    eax, dword ptr [ebp+8]】

 【解析】将 ebp + 8 （从上图观察）处的值赋值给eax。此时eax储存着形参a的值

【过程三：add     eax, dword ptr [ebp+0Ch]】

【解析】将eax加上 ebp + 12 处的值。此时eax表示这a+b的值

【过程四：mov     dword ptr [ebp-8], eax】

【解析】将eax储存的a+b的值传送到ebp - 8的地址处，也就是赋值给变量Z

【总结】从上面我们也可以加深这样的认识：形参只是实参的一个临时拷贝，所以修改形参当然不会影响实参。 

【过程五：mov     eax, dword ptr [ebp-8]】

【解析】我们知道函数内创建的临时变量出函数后被销毁，那返回值是如何被带回主函数的呢？靠的就是寄存器eax。这一步的操作就是 return返回 值的过程。

（完整连续反汇编代码请看文章结尾。这里分块讲解）  

 六、add函数栈帧的销毁 

【过程一：pop    edi / esi / ebx】

【解析】pop的作用是将栈顶的数据弹出，弹出数据储存到相应寄存器中。每次pop过程中esp的地址自动加4字节。

【过程二：mov    esp, ebp 】

 【解析】一句话就回收了为add函数开辟的内存

【过程三：pop ebp】

【解析】弹出栈顶的元素，并将弹出的数据储存到ebp寄存器中。由于此时的栈顶元素事先存入main函数中ebp的地址，所以pop ebp时，将main函数中的ebp元素的地址存入ebp寄存器中

 【过程四：ret】

 【解析】ret指令的作用实际相当于 pop IP。在这里实际就是弹出了栈顶事先存储的add下一条指令的地址，并跳转到该地址处。

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（完整连续反汇编代码请看文章结尾。这里分块讲解）  

 【过程五：mov     dword ptr [ebp-20h]，eax】

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 【解析】监视我们可以发现ebp - 20所指向的对象就是c，所以这条语句的作用就是将返回值存储到c中

七、main函数栈帧的销毁

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（完整连续反汇编代码请看文章结尾。这里分块讲解）  

 如何理解之后的语句呢，其实和add函数栈帧的销毁基本是一致的，因为我们前面提到，main函数也是被其他函数调用的。以此类推。

八、完整反汇编代码

int main(){00031410  push        ebp  00031411  mov         ebp,esp  00031413  sub         esp,0E4h  00031419  push        ebx  0003141A  push        esi  0003141B  push        edi  0003141C  lea         edi,[ebp-0E4h]  00031422  mov         ecx,39h  00031427  mov         eax,0CCCCCCCCh  0003142C  rep stos    dword ptr es:[edi]  	int a = 10;0003142E  mov         dword ptr [a],0Ah  	int b = 20;00031435  mov         dword ptr [b],14h  	int c = add(a,b);0003143C  mov         eax,dword ptr [b]  0003143F  push        eax  00031440  mov         ecx,dword ptr [a]  00031443  push        ecx  00031444  call        _add (0310E6h)  00031449  add         esp,8  0003144C  mov         dword ptr [c],eax  	return 0;0003144F  xor         eax,eax  }00031451  pop         edi  00031452  pop         esi  00031453  pop         ebx  00031454  add         esp,0E4h  0003145A  cmp         ebp,esp  0003145C  call        __RTC_CheckEsp (03113Bh)  00031461  mov         esp,ebp  00031463  pop         ebp  00031464  ret  

int add(int x, int y){000313C0  push        ebp  000313C1  mov         ebp,esp  000313C3  sub         esp,0CCh  000313C9  push        ebx  000313CA  push        esi  000313CB  push        edi  000313CC  lea         edi,[ebp-0CCh]  000313D2  mov         ecx,33h  000313D7  mov         eax,0CCCCCCCCh  000313DC  rep stos    dword ptr es:[edi]  	int z = 0;000313DE  mov         dword ptr [z],0  	z = x + y;000313E5  mov         eax,dword ptr [x]  000313E8  add         eax,dword ptr [y]  000313EB  mov         dword ptr [z],eax  	return z;000313EE  mov         eax,dword ptr [z]  }000313F1  pop         edi  000313F2  pop         esi  000313F3  pop         ebx  000313F4  mov         esp,ebp  000313F6  pop         ebp  000313F7  ret  

 【注】这是后面补充的便于大家对知识的掌握有一个连贯性，所以在地址上有些不同。关注重要的指令即可。

九、后记

        恭喜你学完了函数栈帧的创建和销毁！觉得不错可以点个赞。大家最近是不是有一大波考试呢？祝大家考的都会，蒙的全对。