函数调用规范

来源:互联网 发布:关键词优化热度判别 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 21:01


    
许多编译器有几种调用规范。在Visual C++中,可以在函数类型前加_cdecl_stdcall或者_pascal来表示其调用规范(默认为_cdecl)。C++ Builder支持_fastcall调用规范。调用规范影响编译器产生的给定函数名,参数传递的顺序(从右到左或从左到右),堆栈清理责任(调用者或者被调用者)以及参数传递机制(堆栈,CPU寄存器等)。

   
将调用规范看成是函数类型的一部分是很重要的;不能用不兼容的调用规范将地址赋值给函数指针。例如:
//
被调用函数是以int为参数,以int为返回值
__stdcall int callee(int); 
//
调用函数以函数指针为参数
void caller( __cdecl int(*ptr)(int)); 
//
p中企图存储被调用函数地址的非法操作
__cdecl int(*p)(int) = callee; //
出错
   
指针pcallee()的类型不兼容,因为它们有不同的调用规范。因此不能将被调用者的地址赋值给指针p,尽管两者有相同的返回值和参数列。

在高级语言中,通过函数调用约定来说明这两个问题。常见的调用约定有:

stdcall
cdecl
fastcall
thiscall
naked call


1
stdcall调用约定
stdcall
很多时候被称为pascal调用约定,因为pascal是早期很常见的一种教学用计算机程序设计语言,其语法严谨,使用的函数调用约定就是stdcall。在Microsoft C++系列的C/C++编译器中,常常用PASCAL宏来声明这个调用约定,类似的宏还有WINAPICALLBACK

stdcall调用约定声明的语法为:

int __stdcall function(int a,int b)

stdcall的调用约定意味着:1)参数从右向左压入堆栈,2)函数自身修改堆栈 3)函数名自动加前导的下划线,后面紧跟一个@符号,其后紧跟着参数的尺寸

以上述这个函数为例,参数b首先被压栈,然后是参数a

2cdecl调用约定
cdecl
调用约定又称为C调用约定,是C语言缺省的调用约定,它的定义语法是:

int function (int a ,int b)  //不加修饰就是C调用约定
int __cdecl function(int a,int b)//
明确指出C调用约定

cdecl调用约定的参数压栈顺序是和stdcall是一样的,参数首先由右向左压入堆栈。所不同的是,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,这也是C语言的一大特色。
该修饰自动在函数名前加前导的下划线,因此函数名在符号表中被记录为_function

由于参数按照从右向左顺序压栈,因此最开始的参数在最接近栈顶的位置,因此当采用不定个数参数时,第一个参数在栈中的位置肯定能知道,只要不定的参数个数能够根据第一个后者后续的明确的参数确定下来,就可以使用不定参数,例如对于CRT中的sprintf函数,定义为:

int sprintf(char* buffer,const char* format,...)

由于所有的不定参数都可以通过format确定,因此使用不定个数的参数是没有问题的。

3
fastcall
fastcall
调用约定和stdcall类似,它意味着:

函数的第一个和第二个DWORD参数(或者尺寸更小的)通过ecxedx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
函数名修改规则同stdcall
其声明语法为:int fastcall function(int a,int b)

4
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,thiscall意味着:

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
可见,对于参数个数固定情况下,它类似于stdcall,不定时则类似cdecl

5naked 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,假设定义一个求和的加法程序,可以定义为:

__declspec(naked) int  add(int a,int b)
{
   __asm mov eax,a
   __asm add eax,b
   __asm ret
}

注意,这个函数没有显式的return返回值,返回通过修改eax寄存器实现,而且连退出函数的ret指令都必须显式插入。上面代码被翻译成汇编以后变成:


mov eax,[ebp+8]
add eax,[ebp+12]
ret 8


注意这个修饰是和__stdcallcdecl结合使用的,前面是它和cdecl结合使用的代码,对于和stdcall结合的代码,则变成:

__declspec(naked) int __stdcall function(int a,int b)
{
    __asm mov eax,a
    __asm add eax,b
    __asm ret 8        //
注意后面的8
}

至于这种函数被调用,则和普通的cdeclstdcall调用函数一致。

函数调用约定导致的常见问题
如果定义的约定和使用的约定不一致,则将导致堆栈被破坏,导致严重问题,下面是两种常见的问题:
函数原型声明和函数体定义不一致
DLL
导入函数时声明了不同的函数约定
以后者为例,假设我们在dll种声明了一种函数为:
__declspec(dllexport) int func(int a,int b);//
注意,这里没有stdcall,使用的是cdecl
使用时代码为:
      typedef int (*WINAPI DLLFUNC)func(int a,int b);
      hLib = LoadLibrary(...);
      DLLFUNC func = (DLLFUNC)GetProcAddress(...)//
这里修改了调用约定
      result = func(1,2);//
导致错误
由于调用者没有理解WINAPI的含义错误的增加了这个修饰,上述代码必然导致堆栈被破坏,MFC在编译时插入的checkesp函数将告诉你,堆栈被破坏了。

 

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