浅谈函数的调用，栈帧的创建和销毁

      今天用一段简单的程序详细的看看函数在调用过程中的栈帧情况。（栈帧表示程序的函数调用记录）

      代码如下：

int Add(int a, int b)
{
int ret = 0;
ret = a + b;
return ret;
}

int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int ret = 0;
ret = Add(a,b);

return 0;
}
这个的函数的功能是求两数之和。

转到反汇编代码：

首先我们要明白的一点是，在程序跑起来之前，会有一个入口函数mainCRTStartup,然后该函数会调用main函数；因此，开始，我们会在内存中（栈上）为函数mainCRTStartup开辟一块空间。如图：

esp表示栈顶，ebp表示栈底，并且栈是由高地址向低地址延伸



接下来看汇编代码：

int main()
{
010F1410 push ebp
010F1411 mov ebp,esp
010F1413 sub esp,0E4h
010F1419 push ebx
010F141A push esi
010F141B push edi
010F141C lea edi,[ebp-0E4h]
010F1422 mov ecx,39h
010F1427 mov eax,0CCCCCCCCh
010F142C rep stos dword ptr es:[edi]

一步步分析：
010F1410 push ebp push进行压栈操作，将ebp压入栈中，esp指向新的栈顶，如图：



010F1411 mov ebp,espmov移动指令，将esp放入ebp中，也就是说ebp指向了esp处的位置，esp暂时不动，如图：

010F1413  sub         esp,0E4h

sub表示减指令，将esp挪向esp-0E4h的位置处，同时，这段空间就是为main函数所开辟的空间，即main函数栈帧
如图：



010F1419 push ebx
010F141A push esi
010F141B push edi
连续三次push



010F141C lea edi,[ebp-0E4h]
010F1422 mov ecx,39h
010F1427 mov eax,0CCCCCCCCh
010F142C rep stos dword ptr es:[edi]

lea表示加载有效地址，rep表示重复执行；这四行代码表示：从ebp-0E4h这个位置向ebp处循环拷贝ecx次（即39h次）eax（0cccccccch），如图：



我们可以看一下内存：



一共57次（即039h次）

继续看：

int a = 10;
010F142E mov dword ptr [ebp-8],0Ah
int b = 20;
010F1435 mov dword ptr [ebp-14h],14h
int ret = 0;
010F143C mov dword ptr [ebp-20h],0
ret = Add(a,b);
010F1443 mov eax,dword ptr [ebp-14h]
010F1446 push eax
010F1447 mov ecx,dword ptr [ebp-8]
010F144A push ecx
010F144B call 010F10E6
010F1450 add esp,8
010F1453 mov dword ptr [ebp-20h],eax

return 0;
010F1456 xor eax,eax

继续一步步分析：
int a = 10;
010F142E mov dword ptr [ebp-8],0Ah

这句代码表示：将0Ah存入ebp-8处的这个位置，我们可以看内存：
ebp的位置：



ebp-8的位置：



我们可以再看看0Ah是否存入了ebp-8处：



通过内存窗口可以看到0A已经存入ebp-8处；

再看b：

int b = 20;
010F1435 mov dword ptr [ebp-14h],14h

还是同上：



14h也成功存入；

再看ret：

int ret = 0;
010F143C mov dword ptr [ebp-20h],0

如图：



ret=0也成功存入；

继续看：

ret = Add(a,b);
010F1443 mov eax,dword ptr [ebp-14h]
010F1446 push eax
010F1447 mov ecx,dword ptr [ebp-8]
010F144A push ecx

这几句代码表示：将ebp-14h的值（也就是b的值20）存入eax中，再将他压入栈中；
                             将ebp-8h的值（也就是a的值10）存入ecx中，再将其压入栈；

注意，这就是函数传参为什么是从右向左。

如图：



继续往下看：

010F144B call 010F10E6
010F1450 add esp,8
call表示要调用函数了，此刻注意call指令的下一个地址：010F1450；

按一下F11，进入Add函数，此时，已经将010F1450这个地址压入栈中，如图：



现在进入Add函数内部：

int Add(int a, int b)
{
010F13C0 push ebp
010F13C1 mov ebp,esp
010F13C3 sub esp,0CCh
010F13C9 push ebx
010F13CA push esi
010F13CB push edi
010F13CC lea edi,[ebp+FFFFFF34h]
010F13D2 mov ecx,33h
010F13D7 mov eax,0CCCCCCCCh
010F13DC rep stos dword ptr es:[edi]
int ret = 0;
010F13DE mov dword ptr [ebp-8],0
ret = a + b;
010F13E5 mov eax,dword ptr [ebp+8]
010F13E8 add eax,dword ptr [ebp+0Ch]
010F13EB mov dword ptr [ebp-8],eax
return ret;
010F13EE mov eax,dword ptr [ebp-8]

继续分析：
010F13C0 push ebp这句代码表示：将main函数的ebp压入栈中，如图：



继续看：

010F13C1 mov ebp,esp
010F13C3 sub esp,0CCh
010F13C9 push ebx
010F13CA push esi
010F13CB push edi
010F13CC lea edi,[ebp+FFFFFF34h]
010F13D2 mov ecx,33h
010F13D7 mov eax,0CCCCCCCCh
010F13DC rep stos dword ptr es:[edi]

这段代码和第一个一样，在栈上开辟一块属于Add函数的空间：



int ret = 0;
010F13DE mov dword ptr [ebp-8],0
ret = a + b;
010F13E5 mov eax,dword ptr [ebp+8]
010F13E8 add eax,dword ptr [ebp+0Ch]
010F13EB mov dword ptr [ebp-8],eax
这段代码表示：将0存入ebp-8的位置处，然后再将ebp+8的值，也就是10存入eax中，将ebp+0ch处的值也就是20和eax中的值（10）相加并存入ebp-8的位置处（即ret值由0变为30），看图；





return ret;
010F13EE mov eax,dword ptr [ebp-8]再将ebp-8处的值，也就是30存入eax中；
到这里，Add函数已经调完。

继续往下看：

010F13F1 pop edi
010F13F2 pop esi
010F13F3 pop ebx
010F13F4 mov esp,ebp
010F13F6 pop ebp
010F13F7 ret

在这里，三次pop表示弹出栈，如图：



010F13F4 mov esp,ebp 将esp指向ebp的位置：



010F13F6 pop ebp 弹出ebp，此时，ebp回到了main函数的栈底位置处，因为ebp在弹出之前指向的位置处保存着main函数栈底的位置：



010F13F7 ret ret返回指令后，我们可以发现：



返回到了call指令的下一条指令位置处，特别注意刚刚我们前面在栈上存储的call指令的下一个指令位置：010F1450

因此，直接返回该位置处；

注意esp的位置变化：



010F144B call 010F10E6
010F1450 add esp,8
010F1453 mov dword ptr [ebp-20h],eax

return 0;
010F1456 xor eax,eax

紧接着：
010F1450 add esp,8注意esp：



两个形参（10，20）分别销毁，还给了操作系统；

再看：

v010F1453 mov dword ptr [ebp-20h],eax

刚刚我们eax中存的是30这个返回值，现在将他存入ebp-20h处（main函数中ret的位置处）：



此刻，实参ret的值为30；



到此，整个程序回到main函数中，当main函数调用完后，整个程序也结束了。

这就是函数调用过程中，函数栈帧的创建和销毁情况，有错误的地方欢迎大家指正，谢谢大家！