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【代码真相】函数调用 堆栈

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));
    
return 0;
}

先来看一个概貌
16:   int main(int argc, char* argv[])
17:   {
00401070   push        ebp
00401071   mov         ebp,esp
00401073   sub         esp,40h
00401076   push        ebx
00401077   push        esi
00401078   push        edi
00401079   lea         edi,[ebp-40h]
0040107C   mov         ecx,10h
00401081   mov         eax,0CCCCCCCCh
00401086   rep stos    dword ptr [edi]
18:       printf("%d",test(10,90));
00401088   push        5Ah
0040108A   push        0Ah
0040108C   call        @ILT+0(test) (00401005)
00401091   add         esp,8
00401094   push        eax
00401095   push        offset string "%d" (0042201c)
0040109A   call        printf (004010d0)
0040109F   add         esp,8
19:       return 0;
004010A2   xor         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:    {
00401020   push        ebp
00401021   mov         ebp,esp          
00401023   sub         esp,40h
00401026   push        ebx
00401027   push        esi
00401028   push        edi
00401029   lea         edi,[ebp-40h]
0040102C   mov         ecx,10h
00401031   mov         eax,0CCCCCCCCh
00401036   rep stos    dword ptr [edi]       //这些和上面一样
10:        a = a + 3;                                   
00401038   mov         eax,dword ptr [ebp+8]     //ebp=0x12FF24 加8 [0x12FF30]即取到了参数10
0040103B   add         eax,3
0040103E   mov         dword ptr [ebp+8],eax
11:        b = b + 5;
00401041   mov         ecx,dword ptr [ebp+0Ch]
00401044   add         ecx,5
00401047   mov         dword ptr [ebp+0Ch],ecx
12:        return a + b;
0040104A   mov         eax,dword ptr [ebp+8]
0040104D   add         eax,dword ptr [ebp+0Ch]  //最后的结果保存在eax, 结果得以返回
13:   }
00401050   pop         edi                 
00401051   pop         esi
00401052   pop         ebx
00401053   mov         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
00401055   pop         ebp           //此时ebp=0x12FF80, 恢复现场  esp=0x12FF28
00401056   ret                          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



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









posted @ 2008-12-08 01:03 DylanWind 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏