【代码真相】函数调用 堆栈 (转载) 2011-12-5 15:33

这段代码反汇编后，代码是什么呢？

#include <stdio.h>

long test(int a,int b)
{
a = a +3;
b = b +5;
return a + b;
}

int main(int argc,char* argv[])
{
printf("%d",test(10,90));
return0;
}

先来看一个概貌

16: int main(int argc, char* argv[])
17: {
00401070push ebp
00401071mov ebp,esp
00401073sub esp,40h
00401076push ebx
00401077push esi
00401078push edi
00401079lea edi,[ebp-40h]
0040107Cmov ecx,10h
00401081mov eax,0CCCCCCCCh
00401086rep stos dword ptr [edi]
18: printf("%d",test(10,90));
00401088push 5Ah
0040108Apush 0Ah
0040108Ccall @ILT+0(test) (00401005)
00401091add esp,8
00401094push eax
00401095push offset string"%d" (0042201c)
0040109Acall printf (004010d0)
0040109Fadd esp,8
19: return 0;
004010A2xor eax,eax
20: }

下面来解释一下

开始进入Main函数 esp=0x12FF84 ebp=0x12FFC0
完成椭圆形框起来的部分
00401070 push ebp ebp的值入栈，保存现场(调用现场，从test函数看，如红线所示，即保存的0x12FF80用于从test函数堆栈返回到main函数)
00401071 mov ebp,esp 此时ebp＝0x12FF80 此时ebp就是“当前函数堆栈”的基址 以便访问堆栈中的信息；还有就是从当前函数栈顶返回到栈底

00401073 sub esp,40h
函数使用的堆栈，默认64个字节，堆栈上就是16个横条（密集线部分）此时esp=0x12FF40
在上图中，上面密集线是test函数堆栈空间，下面是Main的堆栈空间 (补充，其实这个就叫做 Stack Frame)

00401076 push ebx
00401077 push esi
00401078 push edi 入栈

00401079 lea edi,[ebp-40h]
0040107C mov ecx,10h
00401081 mov eax,0CCCCCCCCh
00401086 rep stos dword ptr [edi]
初始化用于该函数的栈空间为0XCCCCCCCC 即从0x12FF40~0x12FF80所有的值均为0xCCCCCCCC

18: printf("%d",test(10,90));
00401088 push 5Ah 参数入栈 从右至左 先90 后10
0040108A push 0Ah

0040108C call @ILT+0(test) (00401005)
函数调用，转向eip 00401005
注意，此时仍入栈，入栈的是call test 指令下一条指令的地址00401091 下一条指令是add esp,8

@ILT+0(?test@@YAJHH@Z):
00401005 jmp test (00401020)
即转向被调函数test

8: long test(int a,int b)
9: {
00401020push ebp
00401021mov ebp,esp
00401023sub esp,40h
00401026push ebx
00401027push esi
00401028push edi
00401029lea edi,[ebp-40h]
0040102Cmov ecx,10h
00401031mov eax,0CCCCCCCCh
00401036rep stos dword ptr [edi] //这些和上面一样
10: a = a + 3;
00401038mov eax,dword ptr [ebp+8] //ebp=0x12FF24 加8 [0x12FF30]即取到了参数10
0040103Badd eax,3
0040103Emov dword ptr [ebp+8],eax
11: b = b + 5;
00401041mov ecx,dword ptr [ebp+0Ch]
00401044add ecx,5
00401047mov dword ptr [ebp+0Ch],ecx
12: return a + b;
0040104Amov eax,dword ptr [ebp+8]
0040104Dadd eax,dword ptr [ebp+0Ch] //最后的结果保存在eax, 结果得以返回
13: }
00401050pop edi
00401051pop esi
00401052pop ebx
00401053mov esp,ebp //esp指向0x12FF24, test函数的堆栈空间被放弃，从当前函数栈顶返回到栈底
00401055pop ebp //此时ebp=0x12FF80, 恢复现场 esp=0x12FF28
00401056ret ret负责栈顶0x12FF28之值00401091弹出到指令寄存器中，esp=0x12FF30

因为win32汇编一般用eax返回结果 所以如果最终结果不是在eax里面的话 还要把它放到eax

注意，从被调函数返回时，是弹出EBP,恢复堆栈到函数调用前的地址，弹出返回地址到EIP以继续执行程序。

从test函数返回，执行
00401091 add esp,8
清栈，清除两个压栈的参数10 90 调用者main负责
(所谓__cdecl调用由调用者负责恢复栈，调用者负责清理的只是入栈的参数，test函数自己的堆栈空间自己返回时自己已经清除，靠！一直理解错)

00401094 push eax 入栈，计算结果108入栈，即printf函数的参数之一入栈
00401095 push offset string "%d" (0042201c) 入栈，参数 "%d" 当然其实是％d的地址
0040109A call printf (004010d0) 函数调用 printf("%d",108) 因为printf函数时
0040109F add esp,8 清栈，清除参数 ("%d", 108)
19: return 0;
004010A2 xor eax,eax eax清零
20: }

main函数执行完毕 此时esp=0x12FF34 ebp=0x12FF80
004010A4 pop edi
004010A5 pop esi
004010A6 pop ebx
004010A7 add esp,40h //为啥不用mov esp, ebp? 是为了下面的比较
004010AA cmp ebp,esp //比较，若不同则调用chkesp抛出异常
004010AC call __chkesp (00401150)
004010B1 mov esp,ebp
004010B3 pop ebp //ESP=0X12FF84 EBP=0x12FFC0 尘归尘 土归土 一切都恢复最初的平静了 :)
004010B4 ret

另
1. 如果函数调用方式是__stdcall 不同之处在于
main函数call 后面没有了 add esp, 8
test函数最后一句 是 ret 8 (由test函数清栈, ret 8意思是执行ret后，esp+8)

2. 运行过程中0x12FF28 保存了指令地址 00401091是怎么保存的？
栈每个空间保存4个字节（粒度4字节） 例如下一个栈空间0x12FF2C保存参数10
因此
0x12FF28 0x12FF29 0x12FF2A 0x12FF2B
91 10 40 00
little-endian 认为其读的第一个字节为最小的那位上的数

3. char a[] = "abcde"
对局部字符数组变量（栈变量）赋值，是利用寄存器从全局数据内存区把字符串“abcde”拷贝到栈内存中的

4. int szNum[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 栈中是如何分布的？
00401798 mov dword ptr [ebp-14h],1
0040179F mov dword ptr [ebp-10h],2
004017A6 mov dword ptr [ebp-0Ch],3
004017AD mov dword ptr [ebp-8],4
004017B4 mov dword ptr [ebp-4],5
可以看出来 是从右边开始入栈，所以是 5 4 3 2 1 入栈

int *ptrA = (int*)(&szNum+1);
int *ptrB = (int*)((int)szNum + 1);
std::cout<< ptrA[-1] << *ptrB << std::endl;
结果如何？
28: int *ptrA = (int*)(&szNum+1);
004017BB lea eax,[ebp]
004017BE mov dword ptr [ebp-18h],eax
&szNum是指向数组指针；加1是加一个数组宽度；&szNum+1指向移动5个int单位之后的那个地方， 就是把EBP的地址赋给指针
ptrA[-1]是回退一个int*宽度，即ebp-4
29: int *ptrB = (int*)((int)szNum + 1);
004017C1 lea ecx,[ebp-13h]
004017C4 mov dword ptr [ebp-1Ch],ecx
如果上面是指针算术，那这里就是地址算术，只是首地址+1个字节的offset，即ebp-13h给指针

实际保存是这样的
01 00 00 00 02 00 00 00
ebp-14h ebp-13h ebp-10h
注意是int*类型的，最后获得的是 00 00 00 02
由于Little-endian, 实际上逻辑数是02000000 转换为十进制数就为33554432
最后输出533554432