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前言一、基础知识栈区认识相关寄存器和汇编指令

二、函数栈帧的创建和销毁过程调用堆栈，__tmainCRTStartup()函数main函数栈帧的创建第一部分代码解析如下第二部分代码解析如下第三部分函数解析如下第四部分函数解析如下（进入Add部分）第五部分函数解析如下（执行Add部分）第六部分函数解析如下（Add函数销毁）第七部分函数解析如下（重新回到main函数）

前言

仅自学笔记

原文链接：https://blog.csdn.net/m0_64280701/article/details/127160994

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_61635026/article/details/124384367

一、基础知识

栈区

C/C++程序内存分配的几个区域：

栈区（stack）：

在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。 栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。堆区（heap）：

一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。分配方式类似于链表。数据段（静态区）（static）：

存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。代码段：

存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。

认识相关寄存器和汇编指令

相关寄存器

eax：通用寄存器，保留临时数据，常用于返回值ebx：通用寄存器，保留临时数据ecx：计数器，是重复(REP)前缀指令和LOOP指令的内定计数器。edx：总是被用来放整数除法产生的余数。ebp：栈底寄存器，存放地址用来维护函数栈帧esp：栈顶寄存器，存放地址用来维护函数栈帧esi ：源索引寄存器edi ：目标索引寄存器eip ：指令寄存器，保存当前指令的下一条指令的地址

相关汇编命令

mov：数据转移指令push：压栈，数据入栈，同时esp栈顶寄存器也要发生改变pop：出栈，数据弹出至指定位置，同时esp栈顶寄存器也要发生改变sub：减法命令add：加法命令call：函数调用，1. 压入返回地址 2. 转入目标函数jump：通过修改eip，转入目标函数，进行调用ret：恢复返回地址，压入eip，类似pop eip命令lea：加载有效地址

栈区的使用是从高地址到低地址

栈区的使用遵循先进后出，后进先出

二、函数栈帧的创建和销毁过程

提示：推荐使用版本较低的VS编译系统，较高版本的编译系统会优化，越高版本的编译器约不容易观察，本次使用的是2013版本的VS

以以下代码为例

<code>#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#pragma warning(disable:6031)

#include<stdio.h>

int Add(int x, int y)

{

int z = 0;

z = x + y;

return z;

}

int main()

{

int a = 10;

int b = 20;

int c = 0;

c = Add(a, b);

printf("%d\n", c);

return 0;

调用堆栈，__tmainCRTStartup()函数

按 F10 或 F11 进入调试模式，F10是逐过程，F11是逐语句，打开堆栈点击窗口中的调用堆栈，观察main函数是由谁调用的按F10，按到return 0 时再按一次，调用栈堆会出现以下内容

这时看到调用堆栈这个窗口

我们可以发现main 函数被 __tmainCRTStartup() 调用

而 __tmainCRTStartup() 又被 mainCRTStartup() 调用

因此此时的栈区大约如下图所示

main函数栈帧的创建

然后接下来我们要观察C语言代码所对应的汇编代码，在调试状态下，右击鼠标转到反汇编

以下为反汇编代码

第一部分代码解析如下

<code> push ebp //在栈顶开辟ebp寄存器对应的空间

mov ebp,esp //将esp的值传入ebp中（即将ebp指针移动到原本esp指向的位置）

sub esp,0E4h //将esp的内容减去0E4h（将esp移动到原esp-0E4h的位置）

push ebx //在栈顶放入ebx

push esi //在栈顶放入esi

push edi //在栈顶放入edi

此时进入main函数（也就是程序调试开始），首先要 push ebp 进行压栈，ebp 在 __tmainCRTStartup() 上面压栈

观察esp ebp 地址的变化，在调试的监视里面查看，push ebp 之后，esp 指向的位置也随之改变 (地址减小)

push ebp前

push ebp后

我们可以很明显发现esp的地址值变小了4个字节，这是因为我们在栈顶开辟ebp寄存器对应的空间，原来esp在__tmainCRTStartup()的栈顶，在上面压入一个ebp就导致esp的地址向上了一个单位，也就变小了4个字节

接下来是 mov ebp,esp ，将esp的值传入ebp中（即将ebp指针移动到esp指向的位置）

move之前

move之后

此时栈区图示（move）

接下来 sub esp,0E4h，将esp的内容减去0E4h（将esp移动到原esp-0E4h的位置，esp-0E4h地址减小）

0E4h是个16进制数，转换为10进制为228，此举相当于为main函数开辟了以一个228个字节的空间

此时图示（sub）

接下来 push ebx ，在栈顶放入ebx，地址依旧减小

接下来 push esi ，在栈顶放入 esi，地址依旧减小

接下来 push edi ，在栈顶放入edi，地址依旧减小

第二部分代码解析如下

<code>lea edi,[ebp-0E4h]//将ebp-0E4h的地址放入edi

mov ecx,39h//将39h放入ecx

mov eax,0CCCCCCCCh//将0CCCCCCCCh放入eax

rep stos dword ptr es:[edi]//将edi往下ecx个地址的数据全部初始化为0CCCCCCCCh(eax)

这里的数据全部是十六进制数字，数据后面的 h 直接忽略掉即可，它只是编译器十六进制的一种表示形式（word是2个字节，dword是4个字节）0E4h 转换为十进制为 228， 39h转换为十进制为57，每行4个字节，所以一共就是 57 * 4 = 228 个字节也就是说明上述几句表示了，将整个刚创建的main函数里的数据全部转换为0CCCCCCCCh，即我们有时编译会产生的结果 烫烫烫烫烫…调试里打开内存监控，内存监控中的内存地址也是向上减小的

此时图示（第二部分）

第三部分函数解析如下

<code>int a = 10;

mov dword ptr [ebp-8],0Ah //将ebp-8的位置变成04h

int b = 20;

mov dword ptr [ebp-14h],14h //将ebp-24h得到位置变成14h

int c = 0;

mov dword ptr [ebp-20h],0 //将ebp-20h的位置变成0

此时图示

<code> c = Add(a, b);

mov eax,dword ptr [ebp-14h]//[ebp-14h]是b=20的地址，所以赋值eax为20

push eax //压栈

mov ecx,dword ptr [ebp-8]//[ebp-8]是a=10的地址，所以赋值ecx为10

push ecx //压栈

此时图示

接下来为call 指令，按下F11，此时就正式进入Add函数内部 并为其开辟栈帧

第四部分函数解析如下（进入Add部分）

按 F11，进入到 Add 函数 ，该add 函数地址不一定与main 函数地址相连，但是add 函数的地址一定在main 函数地址上面

call 指令调用 Add 函数，这里逐语句(F11)执行，发现这里竟然存储着下一条指令的地址，事实上 call 指令把下一条指令的地址压栈了(为了 Add 函数结束后能找回来)，esp 地址也跟着变化

<code>call 00C210E1

<code>push ebp//将ebp上移

mov ebp,esp//将esp内容放入ebp（移动ebp）

sub esp,0CCh//esp-0CCh（为Add开辟空间）

push ebx//在栈顶放入ebx

push esi//在栈顶放入esi

push edi//在栈顶放入edi

lea edi,[ebp+FFFFFF34h]//ebp+FFFFFF34h的空间

mov ecx,33h//33存入ecx

mov eax,0CCCCCCCCh//存入eax

rep stos dword ptr es:[edi]//esp往下0ch的空间进行赋值

具体过程与mian函数的过程基本一致

此时图示

此时的ebp地址

第五部分函数解析如下（执行Add部分）

<code>int z = 0;

mov dword ptr [ebp-8],0

z = x + y;

mov eax,dword ptr [ebp+8] //把 ebp+8 的值 10 放到 eax 里

add eax,dword ptr [ebp+0Ch] //把 ebp+0ch 的值 20 和 eax 的值 10 相加

mov dword ptr [ebp-8],eax //把 eax 的值 30 放到 ebp-8(z) 里去

return z;

此时图示

第六部分函数解析如下（Add函数销毁）

<code>

return z;

mov eax,dword ptr [ebp-8] //把ebp-8的值（30）放到eax里头去

}

pop edi //出栈，释放为edi创建的栈区

pop esi //出栈，释放为esi创建的栈区

pop ebx //出栈，释放为exb创建的栈区//esp地址向下3个单位

mov esp,ebp //ebp的值赋给esp，此时esp和ebp相同

pop ebp //弹出ebp

ret //返回

pop edi //出栈，释放为edi创建的栈区

pop esi //出栈，释放为esi创建的栈区

pop ebx //出栈，释放为exb创建的栈区//esp地址向下3个单位

每出栈一次，esp向下一次

ebp的值赋给esp，此时esp和ebp相同，然后再弹出ebp

此时图示

ret：恢复返回地址，压入eip，类似pop eip命令，使重新回到原来的地址

此时图示

第七部分函数解析如下（重新回到main函数）

<code> add esp,8 //是往esp里加8，即向高位移动，销毁形参

mov dword ptr [ebp-20h],eax //赋值eax（30）的值给c

printf("%d\n", c);

mov eax,dword ptr [ebp-20h]

push eax

push 0EC7B30h

call 00EC10D2

add esp,8

return 0;

xor eax,eax

add esp,8 ，而这一条指令的意思，是往esp里加8，即向高位移动，实际上这条指令就是在销毁我们的形参

此时图示

接下来就是打印值和 main函数函数栈帧销毁，都与上面类似，这里不多做赘述