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C語言函數調用方式的區別

編輯:關於C

通常在使用VC進行函數定義時會指定該函數調用方式,諸如:

  int __stdcall max(int a, int b)

  {

  return a>b?a:b;

  }

  int __cdecl min(int a, int b)

  {

  return a<b?a:b;

  }

  bool __fastcall equal(int a, int b)

  {

  return a=b?true:false;

  }

  首先,讓我們來分個類,調用方法分為兩大類另加一個較特殊的__thiscall.

  第一類:__stdcall類 別名:WINAPI,CALLBACK,PASCAL。該類特點是:主調函數負責參數入棧,由函數本身負責棧的恢復。

  第二類:__cdecl類 別名:C/C++中默認調用方式,若你定義函數未指定函數調用約定(Calling Conventions),例如在VC6中下面兩個函數的調用約定是等價的:

  int max(int a, int b)

  {

  return a>b?a:b;

  }

  int __cdecl min(int a, int b)

  {

  return a<b?a:b;

  }

  該類調用約定的特點是:由主調函數負責參數入棧,並由主調函數負責線的恢復。

  

第三類:__thiscall 該類比較特殊,只用於類成員函數調用,你甚至不能強制指定這個函數調用約定。它是由C/C++編譯器自動添加的。在C/C++中類成員函數會默認傳入一個this指針,對於此,在默入情況下,C/C++中類成員函數通過此類調用約定來指定this指針。

  接著介紹一下__thiscall,__thiscall是關於類的一種調用方式。

  它與其他調用方式的最大區別是:

  __thiscall對每個函數都增加了一個類指針參數

  class aa

  {

  void bb(int cc);

  };

  實際上bb的函數原形是void bb(aa &this, int cc);

  __cdecl的調用方式介紹: C和C++缺省調用方式

  例子:

  void Input( int &m,int &n);/*相當於void __cdecl Input(int &m,int &n);*/

  以下是相應的匯編代碼:

  00401068 lea eax,[ebp-8] ;取[ebp-8]地址(ebp-8),存到eax

  0040106B push eax ;然後壓棧

  0040106C lea ecx,[ebp-4] ;取[ebp-4]地址(ebp-4),存到ecx

  0040106F push ecx ;然後壓棧

  00401070 call @ILT+5(Input) (0040100a);然後調用Input函數

  00401075 add esp,8 ;恢復棧

  從以上調用Input函數的過程可以看出:在調用此函數之前,首先壓棧ebp-8,然後壓棧ebp-4,然後調用函數Input,最後Input函數調用結束後,利用esp+8恢復棧。由此可見,在C語言調用中默認的函數修飾_cdecl,由主調用函數進行參數壓棧並且恢復堆棧。

  下面看一下:地址ebp-8和ebp-4是什麼? 在VC的VIEW->debug windows->Registers,顯示寄存器變量值,然後在選debug windows->Memory,輸入ebp-8的值和ebp-4的值(或直接輸入ebp-8和-4),看一下這兩個地址實際存儲的是什麼值,實際上是變量"n "的地址(ebp-8),m的地址(ebp-4)。

  由此可以看出:在主調用函數中進行實參的壓棧並且順序是從右到左。另外,由於實參是相應的變量的引用,也證明實際上引用傳遞的是變量的地址(類似指針)。

  總結:在C或C++語言調用中默認的函數修飾_cdecl,由主調用函數進行參數壓棧並且恢復堆棧,實參的壓棧順序是從右到左,最後由主調函數進行堆棧恢復。由於主調用函數管理堆棧,所以可以實現變參函數。另外,命名修飾方法是在函數前加一個下劃 線(_)。

  _stdcall調用約定介紹:實際上就是PASCAL,CALLBACK,WINAPI

  例子:

  void WINAPI Input( int &m,int &n);

  看一下相應調用的匯編代碼:

  00401068 lea eax,[ebp-8]

  0040106B push eax

  0040106C lea ecx,[ebp-4]

  0040106F push ecx

  00401070 call @ILT+5(Input) (0040100a)

  從以上調用Input函數的過程可以看出:在調用此函數之前,首先壓棧ebp-8,然後壓棧ebp-4,然後調用函數Input,在調用函數Input之後,沒有相應的堆棧恢復工作(為其它的函數調用,所以我沒有列出)下面再列出Input函數本身的匯編代碼:(實際此函數不大,但做匯編例子還是大了些,大家可以只看前和後,中間代碼與此例子無關)

  

39: void WINAPI Input( int &m,int &n)

  40: {

  00401110 push ebp

  00401111 mov ebp,esp

  00401113 sub esp,48h

  00401116 push ebx

  00401117 push esi

  00401118 push edi

  00401119 lea edi,[ebp-48h]

  0040111C mov ecx,12h

  00401121 mov eax,0CCCCCCCCh

  00401126 rep stos dword ptr [edi]

  41: int s,i;

  42:

  43: while(1)

  00401128 mov eax,1

  0040112D test eax,eax

  0040112F je Input+0C1h (004011d1)

  44: {

  45: printf(" Please input the first number m:");

  00401135 push offset string " Please input the first number m"… (004260b8)

  0040113A call printf (00401530)

  0040113F add esp,4

  46: scanf("%d",&m);

  00401142 mov ecx,dword ptr [ebp+8]

  00401145 push ecx

  00401146 push offset string "%d" (004260b4)

  0040114B call scanf (004015f0)

  00401150 add esp,8

  47:

  48: if ( m= s )

  004011B3 mov eax,dword ptr [ebp+8]

  004011B6 mov ecx,dword ptr [eax]

  004011B8 cmp ecx,dword ptr [ebp-4]

  004011BB jl Input+0AFh (004011bf)

  57: break;

  004011BD jmp Input+0C1h (004011d1)

  58: else

  59: printf(" m < n*(n+1)/2,Please input again! ");

  004011BF push offset string " m < n*(n+1)/2,Please input agai"… (00426060)

  004011C4 call printf (00401530)

  004011C9 add esp,4

  60: }

  004011CC jmp Input+18h (00401128)

  61:

  62: }

  004011D1 pop edi

  004011D2 pop esi

  004011D3 pop ebx

  004011D4 add esp,48h

  004011D7 cmp ebp,esp

  004011D9 call __chkesp (004015b0)

  004011DE mov esp,ebp

  004011E0 pop ebp

  004011E1 ret 8

  之後,我們看到在函數末尾部分,有ret 8,明顯是恢復堆棧,由於在32位C++中,變量地址為4個字節(int也為4個字節),所以彈棧兩個地址即8個字節。由此可以看出:在主調用函數中負責壓棧,在被調用函數中負責恢復堆棧。因此不能實現變參函數,因為被調函數不能事先知道彈棧數量,但在主調函數中是可以做到的,因為參數數量由主調函數確定。

  

下面再看一下,ebp-8和ebp-4這兩個地址實際存儲的是什麼值,ebp-8地址存儲的是n 的值,ebp -4存儲的是m的值。說明也是從右到左壓棧,進行參數傳遞。

  總結:_stdcall在主調用函數中負責壓棧,在被調用函數中負責彈出堆棧中的參數,並且負責恢復堆棧。因此不能實現變參函數,參數傳遞是從右到左。另外,命名修飾方法是在函數前加一個下劃線(_),在函數名後有符號(@),在@後面緊跟參數列表中的參數所占字節數(10進制),如:void Input(int &m,int &n),被修飾成:_Input@8 對於大多數api函數以及窗口消息處理函數皆用CALLBACK,所以調用前,主調函數會先壓棧,然後api函數自己恢復堆棧。

  如:

  push edx

  push edi

  push eax

  push ebx

  call getdlgitemtexta

  最後,在SDK中輸出API函數的時候,經常會利用WINAPI對函數進行約定,WINAPI在WIN32中,它被定義為__stdcall 函數調用約定有多種,這裡簡單說一下:

  1、__stdcall調用約定相當於16位動態庫中經常使用的PASCAL調用約定。在32位的VC++5.0中PASCAL調用約定不再被支持(實際上它已被定義為__stdcall。除了__pascal 外,__fortran和__syscall也不被支持),取而代之的是__stdcall調用約定。兩者實質上是一致的,即函數的參數自右向左通過棧傳遞,被調用的函數在返回前清理傳送參數的內存棧,但不同的是函數名的修飾部分(關於函數名的修飾部分在後面將詳細說明)。

  _stdcall是Pascal程序的缺省調用方式,通常用於Win32 Api中,函數采用從右到左的 壓棧方式,自己在退出時清空堆棧。VC將函數編譯後會在函數名前面加上下劃線前綴,在函數名後加上"@"和參數的字節數。

  2、C調用約定(即用__cdecl關鍵字說明)按從右至左的順序壓參數入棧,由調用者把參數彈出棧。對於傳送參數的內存棧是由調用者來維護的(正因為如此,實現可變參數的函數只能使用該調用約定)。另外,在函數名修飾約定方面也有所不同。

  _cdecl是C和C++程序的缺省調用方式。每一個調用它的函數都包含清空堆棧的代碼,所以產生的可執行文件大小會比調用_stdcall函數的大。函數采用從右到左的壓棧方式。VC將函數編譯後會在函數名前面加上下劃線前綴。是MFC缺省調用約定。

  3、__fastcall調用約定是“人”如其名,它的主要特點就是快,因為它是通過寄存器來傳送參數的(實際上,它用ECX和EDX傳送前兩個雙字(DWORD)或更小的參數,剩下的參數仍舊自右向左壓棧傳送,被調用的函數在返回前清理傳送參數的內存棧),在函數名修飾約定方面,它和前兩者均不同。

  _fastcall方式的函數采用寄存器傳遞參數,VC將函數編譯後會在函數名前面加上"@"前綴,在函數名後加上"@"和參數的字節數。

  4、thiscall僅僅應用於“C++”成員函數。this指針存放於CX寄存器,參數從右到左壓。thiscall不是關鍵詞,因此不能被程序員指定。

  5、naked call采用1-4的調用約定時,如果必要的話,進入函數時編譯器會產生代碼來保存ESI,EDI,EBX,EBP寄存器,退出函數時則產生代碼恢復這些寄存器的內容。naked call不產生這樣的代碼。naked call不是類型修飾符,故必須和_declspec共同使用。

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