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C語言中函數參數為什麼是由右往左入棧的?

編輯:關於C

先通過一個小程序來看一看:

#include
void foo(int x, int y, int z)
{
printf(x = %d at [%X]n, x, &x);
printf(y = %d at [%X]n, y, &y);
printf(z = %d at [%X]n, z, &z);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
foo(100, 200, 300);
return 0;
}

運行結果:
x = 100 at [BFE28760]
y = 200 at [BFE28764]
z = 300 at [BFE28768]

C程序棧底為高地址,棧頂為低地址,因此上面的實例可以說明函數參數入棧順序的確是從右至左的。可到底為什麼呢?查了一直些文獻得知,參數入棧順序是和具體編譯器實現相關的。比如,Pascal語言中參數就是從左到右入棧的,有些語言中還可以通過修飾符進行指定,如Visual C++.即然兩種方式都可以,為什麼C語言要選擇從右至左呢?

進一步發現,Pascal語言不支持可變長參數,而C語言支持這種特色,正是這個原因使得C語言函數參數入棧順序為從右至左。具體原因為:C方式參數入棧順序(從右至左)的好處就是可以動態變化參數個數。通過棧堆分析可知,自左向右的入棧方式,最前面的參數被壓在棧底。除非知道參數個數,否則是無法通過棧指針的相對位移求得最左邊的參數。這樣就變成了左邊參數的個數不確定,正好和動態參數個數的方向相反。

因此,C語言函數參數采用自右向左的入棧順序,主要原因是為了支持可變長參數形式。換句話說,如果不支持這個特色,C語言完全和Pascal一樣,采用自左向右的參數入棧方式。

這兒其實還涉及到C語言中調用約定所采用的方式,下面簡單的介紹一下:

__stdcall與C調用約定(__cdecl)的區別

C調用約定在返回前,要作一次堆棧平衡,也就是參數入棧了多少字節,就要彈出來多少字節.這樣很安全.

有一點需要注意:stdcall調用約定如果采用了不定參數,即VARARG的話,則和C調用約定一樣,要由調用者來作堆棧平衡.

(1)_stdcall是Pascal方式清理C方式壓棧,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。 int f(void *p) –>> _f@4(在外部匯編語言裡可以用這個名字引用這個函數)

在WIN32 API中,只有少數幾個函數,如wspintf函數是采用C調用約定,其他都是stdcall

(2)C調用約定(即用__cdecl關鍵字說明)(The C default calling convention)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vararg的函數(如printf)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。

(3)__fastcall調用的主要特點就是快,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/ECX寄存器中,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。 當采用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。

  (這些代碼稱作 prolog and epilog code,一般,ebp,esp的保存是必須的).

  但是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。

  關鍵字 __stdcall、__cdecl和__fastcall可以直接加在要輸出的函數前。它們對應的命令行參數分別為/Gz、/Gd和/Gr。缺省狀態為/Gd,即__cdecl。

  要完全模仿PASCAL調用約定首先必須使用__stdcall調用約定,至於函數名修飾約定,可以通過其它方法模仿。還有一個值得一提的是WINAPI宏,Windows.h支持該宏,它可以將出函數翻譯成適當的調用約定,在WIN32中,它被定義為__stdcall。使用WINAPI宏可以創建自己的APIs。

綜上,其實只有PASCAL調用約定的從左到右入棧的.而且PASCAL不能使用不定參數個數,其參數個數是一定的。

簡單總結一下上面的幾個調用方式:
這裡寫圖片描述

 

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