(转)浅析__cdecl,__fastcall和__stdcall的区别

C++ Calling Convention调用约定:
__cdecl __fastcall与 __stdcall,三者都是调用约定(Calling convention),它决定以下内容:1)函数参数的压栈顺序,2)由调用者还是被调用者把参数弹出栈,3)以及产生函数修饰名的方法。

1、__stdcall调用约定:函数的参数自右向左通过栈传递,被调用的函数在返回前清理传送参数的内存栈,

2、_cdecl是C和C++程序的缺省调用方式。每一个调用它的函数都包含清空堆栈的代码,所以产生的可执行文件大小会比调用_stdcall函数的大。函数采用从右到左的压栈方式。注意:对于可变参数的成员函数,始终使用__cdecl的转换方式。

3、__fastcall调用约定:它是通过寄存器来传送参数的(实际上,它用ECX和EDX传送前两个双字(DWORD)或更小的参数,剩下的参数仍旧自右向左压栈传送,被调用的函数在返回前清理传送参数的内存栈)。

4、thiscall仅仅应用于"C++"成员函数。this指针存放于CX寄存器,参数从右到左压。thiscall不是关键词,因此不能被程序员指定。

5、naked call采用1-4的调用约定时,如果必要的话,进入函数时编译器会产生代码来保存ESI,EDI,EBX,EBP寄存器,退出函数时则产生代码恢复这些寄存器的内容。naked call不产生这样的代码。naked call不是类型修饰符,故必须和_declspec共同使用。

调用约定可以通过工程设置:Setting...\C/C++ \Code Generation项进行选择,缺省状态为__cdecl。

名字修饰约定:

1、修饰名(Decoration name):"C"或者"C++"函数在内部(编译和链接)通过修饰名识别
2、C编译时函数名修饰约定规则:
__stdcall调用约定在输出函数名前加上一个下划线前缀,后面加上一个"@"符号和其参数的字节数,格式为_functionname@number,例如:function(int a, int b),其修饰名为:_function@8
__cdecl调用约定仅在输出函数名前加上一个下划线前缀,格式为_functionname。
__fastcall调用约定在输出函数名前加上一个"@"符号,后面也是一个"@"符号和其参数的字节数,格式为@functionname@number。

3、C++编译时函数名修饰约定规则:
__stdcall调用约定:
1)、以"?"标识函数名的开始,后跟函数名;
2)、函数名后面以"@@YG"标识参数表的开始,后跟参数表;
3)、参数表以代号表示:
X--void ,
D--char,
E--unsigned char,
F--short,
H--int,
I--unsigned int,
J--long,
K--unsigned long,
M--float,
N--double,
_N--bool,
PA--表示指针,后面的代号表明指针类型,如果相同类型的指针连续出现,以"0"代替,一个"0"代表一次重复;
4)、参数表的第一项为该函数的返回值类型,其后依次为参数的数据类型,指针标识在其所指数据类型前;
5)、参数表后以"@Z"标识整个名字的结束,如果该函数无参数,则以"Z"标识结束。
其格式为"?functionname@@YG*****@Z"或"?functionname@@YG*XZ",例如
  int Test1(char *var1,unsigned long)----"?Test1@@YGHPADK@Z"

  void Test2()-----“?Test2@@YGXXZ”

__cdecl调用约定:
规则同上面的_stdcall调用约定,只是参数表的开始标识由上面的"@@YG"变为"@@YA"。
__fastcall调用约定:
规则同上面的_stdcall调用约定,只是参数表的开始标识由上面的"@@YG"变为"@@YI"。
VC++对函数的省缺声明是"__cedcl",将只能被C/C++调用.

注意:
1、_beginthread需要__cdecl的线程函数地址,_beginthreadex和CreateThread需要__stdcall的线程函数地址。

2、一般WIN32的函数都是__stdcall。而且在Windef.h中有如下的定义:
 #define CALLBACK __stdcall
 #define WINAPI  __stdcall

3、extern "C" _declspec(dllexport) int __cdecl Add(int a, int b);
   typedef int (__cdecl*FunPointer)(int a, int b);
   修饰符的书写顺序如上。

4、extern "C"的作用:如果Add(int a, int b)是在c语言编译器编译,而在c++文件使用,则需要在c++文件中声明:extern "C" Add(int a, int b),因为c编译器和c++编译器对函数名的解释不一样(c++编译器解释函数名的时候要考虑函数参数,这样是了方便函数重载,而在c语言中不存在函数重载的问题),使用extern "C",实质就是告诉c++编译器,该函数是c库里面的函数。如果不使用extern "C"则会出现链接错误。
一般象如下使用:
#ifdef _cplusplus
#define EXTERN_C extern "C"
#else
#define EXTERN_C extern
#endif

#ifdef _cplusplus
extern "C"{
#endif
 EXTERN_C int func(int a, int b);
#ifdef _cplusplus
}
#endif

5、MFC提供了一些宏,可以使用AFX_EXT_CLASS来代替__declspec(DLLexport),并修饰类名,从而导出类,AFX_API_EXPORT来修饰函数,AFX_DATA_EXPORT来修饰变量
AFX_CLASS_IMPORT:__declspec(DLLexport)
AFX_API_IMPORT:__declspec(DLLexport)
AFX_DATA_IMPORT:__declspec(DLLexport)
AFX_CLASS_EXPORT:__declspec(DLLexport)
AFX_API_EXPORT:__declspec(DLLexport)
AFX_DATA_EXPORT:__declspec(DLLexport)
AFX_EXT_CLASS:#ifdef _AFXEXT
   AFX_CLASS_EXPORT
        #else
   AFX_CLASS_IMPORT

6、DLLMain负责初始化(Initialization)和结束(Termination)工作,每当一个新的进程或者该进程的新的线程访问DLL时,或者访问DLL的每一个进程或者线程不再使用DLL或者结束时,都会调用DLLMain。但是,使用TerminateProcess或TerminateThread结束进程或者线程,不会调用DLLMain。

7、一个DLL在内存中只有一个实例
DLL程序和调用其输出函数的程序的关系:
1)、DLL与进程、线程之间的关系
DLL模块被映射到调用它的进程的虚拟地址空间。
DLL使用的内存从调用进程的虚拟地址空间分配,只能被该进程的线程所访问。
DLL的句柄可以被调用进程使用;调用进程的句柄可以被DLL使用。
DLLDLL可以有自己的数据段,但没有自己的堆栈,使用调用进程的栈,与调用它的应用程序相同的堆栈模式。

2)、关于共享数据段
DLL定义的全局变量可以被调用进程访问;DLL可以访问调用进程的全局数据。使用同一DLL的每一个进程都有自己的DLL全局变量实例。如果多个线程并发访问同一变量,则需要使用同步机制;对一个DLL的变量,如果希望每个使用DLL的线程都有自己的值,则应该使用线程局部存储(TLS,Thread Local Strorage)。

 Visual C++ Compiler Options可以指定的Calling Convention有 3种:
    /Gd /Gr /Gz

    这三个参数决定了:
    1.函数参数以何种顺序入栈,右到左还是左到右。
    2.在函数运行完后,是调用函数还是被调用函数清理入栈的参数。
    3.在编译时函数名字是如何转换的。

    下面我们分别详细介绍:
    1./Gd
        这是编译器默认的转换模式,对一般函数使用 C的函数调用转换方式__cdecl,
        但是对于C++ 成员函数和前面修饰了__stdcall __fastcall的函数除外。
    2./Gr
        对于一般函数使用__fastcall函数调用转换方式,所有使用__fastcall的函数
        必须要有函数原形。但对于C++ 成员函数和前面修饰了__cdecl __stdcall 的函数除外。
    3./Gz
        对于所有 C函数使用__stdcall函数调用转换方式,但对于可变参数的 C函数以
        及用__cdecl __fastcall修饰过的函数和C++ 成员函数除外。所有用__stdcall
        修饰的函数必须有函数原形。

        事实上,对于x86系统,C++ 成员函数的调用方式有点特别,将成员函数的this
        指针放入ECX,所有函数参数从右向左入栈,被调用的成员函数负责清理入栈的
        参数。对于可变参数的成员函数,始终使用__cdecl的转换方式。

    下面该进入主题,分别讲一下这三种函数调用转换方式有什么区别:
    1.__cdecl
        这是编译器默认的函数调用转换方式,它可以处理可变参数的函数调用。参数
        的入栈顺序是从右向左。在函数运行结束后,由调用函数负责清理入栈的参数。
        在编译时,在每个函数前面加上下划线(_),没有函数名大小写的转换。即
                  _functionname
    2.__fastcall
        有一些函数调用的参数被放入ECX,EDX中,而其它参数从右向左入栈。被调用
        函数在它将要返回时负责清理入栈的参数。在内嵌汇编语言的时候,需要注意
        寄存器的使用,以免与编译器使用的产生冲突。函数名字的转换是:
                  @functionname@number
        没有函数名大小写的转换,number表示函数参数的字节数。由于有一些参数不
        需要入栈,所以这种转换方式会在一定程度上提高函数调用的速度。
    3.__stdcall
      函数参数从右向左入栈,被调用函数负责入栈参数的清理工作。函数名转换格
      式如下:
                _functionname@number

    下面我们亲自写一个程序,看看各种不同的调用在编译后有什么区别,我们的被调
    用函数如下:
    int function(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
    void main()
    {
        function(10, 20);
    }

    1.__cdecl

        _function
                 push    ebp
                 mov     ebp, esp
                 mov     eax, [ebp+8]       ;参数1
                 add     eax, [ebp+C]       ;加上参数2
                 pop     ebp
                 retn
        _main
                 push    ebp
                 mov     ebp, esp
                 push    14h                ;参数 2入栈
                 push    0Ah                ;参数 1入栈
                 call    _function          ;调用函数
                 add     esp, 8             ;修正栈
                 xor     eax, eax
                 pop     ebp
                 retn

    2.__fastcall
        @function@8
                 push    ebp
                 mov     ebp, esp           ;保存栈指针
                 sub     esp, 8               ;多了两个局部变量
                 mov     [ebp-8], edx       ;保存参数 2
                 mov     [ebp-4], ecx       ;保存参数 1
                 mov     eax, [ebp-4]       ;参数 1
                 add     eax, [ebp-8]       ;加上参数 2
                 mov     esp, ebp           ;修正栈
                 pop     ebp
                 retn
        _main
                 push    ebp
                 mov     ebp, esp
                 mov     edx, 14h           ;参数 2给EDX
                 mov     ecx, 0Ah           ;参数 1给ECX
                 call    @function@8       ;调用函数
                 xor     eax, eax
                 pop     ebp
                 retn

    3.__stdcall

        _function@8
                 push    ebp
                 mov     ebp, esp
                 mov     eax, [ebp]          ;参数 1
                 add     eax, [ebp+C]       ;加上参数 2
                 pop     ebp
                 retn    8                     ;修复栈
        _main
                 push    ebp
                 mov     ebp, esp
                 push    14h                ;参数 2入栈
                 push    0Ah                ;参数 1入栈
                call    _function@8  ;函数调用
                 xor     eax, eax
                 pop     ebp
                 retn

    可见上述三种方法各有各的特点,而且_main必须是__cdecl,一般WIN32的函数都是
    __stdcall。而且在Windef.h中有如下的定义:

    #define CALLBACK __stdcall
    #define WINAPI  __stdcall

posted @ 2014-12-01 22:59  cpper-kaixuan  阅读(564)  评论(0编辑  收藏  举报