windows下的調用規范
一個程序(進程,應用程序實例)運行過程占用內存包含:代碼區、全局區/靜態區、常量區、堆棧、堆。其中前四種的內存是在系統為進程分配的進程地址 空間中,而堆是系統的內存,用戶可以通過malloc\new等進行申請使用權。堆棧簡稱:棧,其實堆棧是用在函數上,所以也叫“函數堆棧”,當一個函數 被調用時,進程內核對象為其在進程的地址空間的堆棧部分進行分配一定的棧內存給該函數使用,函數堆棧用于:
(1)在進入函數之前,保存“返回地址”和“環境變量”;返回地址是指該函數結束后,剛從哪里繼續執行下去。
(2)在進入函數之后,保存實參或實參拷貝、局部變量。
下圖是一個函數堆棧例子:
函數原型:[連接規范] 函數類型 [調用約定] 函數名 參數列表 {......}
調用約定: 調用約定是決定函數實參或實參拷貝進入和退出函數堆棧的方式以及函數堆棧釋放的方式,簡單講就是:實參或實參拷貝入棧、出棧、函數堆棧釋放的方式。在Win32下有四種:
(1)__cdecl : 這個是c/c++默認的調用約定,實參是以參數列表從右依次向左入棧,出棧相反,函數堆棧是由調用方幫忙釋放。主要用在那些帶有可變參數的函數上。
(2)__stdcall : 這個是WIN API的調用約定,其實COM接口等只要是申明定義接口都要顯示指定其調用約定為__stdcall。實參是以參數列表從右依次向左入棧,出棧相反,函數 堆棧是由被調用方自己釋放。但是若函數含有可變參數那么即使顯示指定了__stdcall,編譯器也會自動把其改變成__cdecl。
(3)_thiscall : 這個是類的非靜態成員函數默認的調用約定,其不能用在含有可變參數的函數上,否則編譯會出錯,實參是以參數列表從右依次向左入棧,出棧相反,函數堆棧是由 被調用方自己釋放。但是注意,類非靜態成員函數內部都隱含有一個this指針,該指針不是存放在函數堆棧上,而是直接存放在CPU寄存器上。
(4)__fastcall : 快速調用,這樣的函數,它們的實參并不是存放在函數堆棧上,而是直接存放在CPU寄存器上,所以不存在入棧、出棧、函數堆棧釋放。
_stdcall 與 _cdecl 的區別
幾乎我們寫的每一個WINDOWS API函數都是__stdcall類型的,首先,需要了解兩者之間的區別: WINDOWS的函數調用時需要用到棧(STACK,一種先入后出的存儲結構)。當函數調用完成后,棧需要清除,這里就是問題的關鍵,如何清除??如果我們的函數使用了_cdecl,那么棧的清除工作是由調用者。這樣帶來了一個棘手的問題,不同的編譯器產生棧的方式不盡相同,那么調用者能否正常的完成清除工作呢?答案是不能。如果使用__stdcall,上面的問題就解決了,函數自己解決清除工作。所以,在跨(開發)平臺的調用中,我們都使用__stdcall(雖然有時是以WINAPI的樣子出現)。那么為什么還需要_cdecl呢?當我們遇到這樣的函數如 fprintf()它的參數是可變的,不定長的,被調用者事先無法知道參數的長度,事后的清除工作也無法正常的進行,因此,這種情況我們只能使用 _cdecl。到這里我們有一個結論,如果你的程序中沒有涉及可變參數,最好使用__stdcall關鍵字。
Microsoft的幾種函數調用約定(calling convention)總結
int fun();
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("this is a local variable:%d",fun(2,3,1));
return 0;
}
{
return a+b+c;
}
調用都包含清理堆棧的代碼,所以其生成的可執行文件要比用__stdcall生成的尺寸大,下面是這種調用約定的特征。
(2):呼叫者清理堆棧。
(3):C編譯時函數符號解析是在函數名前加一個_。
(4):/Gd選項強迫整個文件按照該調用約定進行編譯。
下面是windows下的反匯編代碼:
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push 1
push 3
push 2
call _fun
;將esp加12,進行堆棧清理
add esp, 12
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
push ebp
mov ebp, esp
mov eax, DWORD PTR _a$[ebp]
add eax, DWORD PTR _b$[ebp]
pop ebp
ret 0
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
調用約定。
(2):被調用函數清理堆棧
(3):C編譯時函數符號解析是在函數名前加_,函數名稱后面加@,其后加十進制表示的參數所占的字節,例如有:
int func(int a,int b,int c),解析后為: _func@12
(4): /Gz選項強迫整個文件按照該調用約定進行編譯。
(5): 函數指針聲明方式:typedef BOOL (__stdcall *funcname_ptr)(int a,int b);
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push 1
push 3
push 2
call _fun@12
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
push ebp
mov ebp, esp
mov eax, DWORD PTR _a$[ebp]
add eax, DWORD PTR _b$[ebp]
add eax, DWORD PTR _c$[ebp]
pop ebp
ret 12
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
3:__fastdcall
(2):被調用者清理堆棧。
(3):C編譯時函數符號解析是在函數名前后都加@,在末尾加十進制表示的參數所占的字節,例如:
int func(int a,int b,int c),解析后為: _@func@12
(4): /Gr選項強迫整個文件按照該調用約定進行編譯(main函數除外)。
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push 1
mov edx, 3
mov ecx, 2
call @fun@12
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
push ebp
mov ebp, esp
sub esp, 8
mov DWORD PTR _b$[ebp], edx
mov DWORD PTR _a$[ebp], ecx
mov eax, DWORD PTR _a$[ebp]
add eax, DWORD PTR _b$[ebp]
add eax, DWORD PTR _c$[ebp]
mov esp, ebp
pop ebp
ret 4
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
thiscall是調用C++類成員函數的默認調用約定
(1):this指針被放置在ECX中
(2):被呼叫者清理函數堆棧
(3):因為thiscall不是關鍵字,所以不能被顯示應用于代碼中
#include<iostream>
using namespace std;
class temp
{
public:
void print(int,int);
};
void temp::print(int a,int b)
{
printf("the value is %d",a+b);
}
int main()
{
temp a;
a.print(1,2);
return 0;
}
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push ebp
mov ebp, esp
push ecx ;ecx中存放this指針的值
mov DWORD PTR _this$[ebp], ecx
mov eax, DWORD PTR _a$[ebp]
add eax, DWORD PTR _b$[ebp]
push eax
push OFFSET FLAT:$SG8428
call _printf
add esp, 8
mov esp, ebp
pop ebp
ret 8
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
push 2
push 1
lea ecx, DWORD PTR _a$[ebp]
call ?print@temp@@QAEXHH@Z ; temp::print
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
這種調用約定僅僅被用在VxD驅動程序中。
(1):參數傳遞方式為從右向左
(2):呼叫者清理被調用函數堆棧
#include<stdio.h>
int NakedCallFunction(int ,int);
int main()
{
NakedCallFunction(2,3);
return 0;
}
__declspec(naked) int NakedCallFunction(int a,int b)
{
__asm
{
ret
}
}
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push ebp
mov ebp, esp
push 3
push 2
call ?NakedCallFunction@@YAHHH@Z ; NakedCallFunction
add esp, 8
xor eax, eax
pop ebp
ret 0
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
; Function compile flags: /Odt
_a$ = 8 ; size = 4
_b$ = 12 ; size = 4
?NakedCallFunction@@YAHHH@Z PROC NEAR ; NakedCallFunction
ret 0
?NakedCallFunction@@YAHHH@Z ENDP ; NakedCallFunction
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
所支持。
http://www.microsoft.com/china/community/program/originalarticles/techdoc/dll.mspx