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函数调用约定解析

    前言:
    文章讲述了几种主要程序语言中的函数调用约定;详细说明时主要以VC6中的函数调用约定为主,阐释方式主要是以C++程序编译后得到的汇编代码来进行说明;

     我所使用的编译器和平台:WindowsXP + 赛扬1G + VC6(主要工具)\Delphi6\C++Builder6;


    一:函数调用约定;
        函数调用约定是函数调用者和被调用的函数体之间关于参数传递、返回值传递、堆栈清除、寄存器使用的一种约定;
        它是需要二进制级别兼容的强约定,函数调用者和函数体如果使用不同的调用约定,将可能造成程序执行错误,必须把它看作是函数声明的一部分;

    二:常见的函数调用约定;

    VC6中的函数调用约定;


            调用约定        堆栈清除    参数传递
            __cdecl         调用者      从右到左,通过堆栈传递
            __stdcall       函数体      从右到左,通过堆栈传递
            __fastcall      函数体      从右到左,优先使用寄存器(ECX,EDX),然后使用堆栈
            thiscall        函数体      this指针默认通过ECX传递,其它参数从右到左入栈


    __cdecl是C\C++的默认调用约定; VC的调用约定中并没有thiscall这个关键字,它是类成员函数默认调用约定;
    C\C++中的main(或wmain)函数的调用约定必须是__cdecl,不允许更改;
    默认调用约定一般能够通过编译器设置进行更改,如果你的代码依赖于调用约定,请明确指出需要使用的调用约定;


    Delphi6中的函数调用约定;


            调用约定        堆栈清除    参数传递
            register        函数体      从左到右,优先使用寄存器(EAX,EDX,ECX),然后使用堆栈
            pascal          函数体      从左到右,通过堆栈传递
            cdecl           调用者      从右到左,通过堆栈传递(与C\C++默认调用约定兼容)
            stdcall         函数体      从右到左,通过堆栈传递(与VC中的__stdcall兼容)
            safecall        函数体      从右到左,通过堆栈传递(同stdcall)

    Delphi中的默认调用约定是register,它也是我认为最有效率的一种调用方式,而cdecl是我认为综合效率最差的一种调用方式;
    VC中的__fastcall调用约定一般比register效率稍差一些;

    C++Builder6中的函数调用约定;


            调用约定        堆栈清除    参数传递
            __fastcall      函数体      从左到右,优先使用寄存器(EAX,EDX,ECX),然后使用堆栈 (兼容Delphi的register)
            (register与__fastcall等同)
            __pascal        函数体      从左到右,通过堆栈传递
            __cdecl         调用者      从右到左,通过堆栈传递(与C\C++默认调用约定兼容)
            __stdcall       函数体      从右到左,通过堆栈传递(与VC中的__stdcall兼容)
            __msfastcall    函数体      从右到左,优先使用寄存器(ECX,EDX),然后使用堆栈(兼容VC的__fastcall)

 

    常见的函数调用约定中,只有cdecl约定需要调用者来清除堆栈;
    C\C++中的函数支持参数数目不定的参数列表,比如printf函数;由于函数体不知道调用者在堆栈中压入了多少参数,
    所以函数体不能方便的知道应该怎样清除堆栈,那么最好的办法就是把清除堆栈的责任交给调用者;
    这应该就是cdecl调用约定存在的原因吧;

    VB一般使用的是stdcall调用约定;(ps:有更强的保证吗)
    Windows的API中,一般使用的是stdcall约定;(ps: 有更强的保证吗)
    建议在不同语言间的调用中(如DLL)最好采用stdcall调用约定,因为它在语言间兼容性支持最好;

    三:函数返回值传递方式
       其实,返回值的传递从处理上也可以想象为函数调用的一个out形参数; 函数返回值传递方式也是函数调用约定的一部分;
       有返回值的函数返回时:一般int、指针等32bit数据值(包括32bit结构)通过eax传递,(bool,char通过al传递,short通过ax传递),特别的__int64等64bit结构(struct) 通过edx,eax两个寄存器来传递(同理:32bit整形在16bit环境中通过dx,ax传递); 其他大小的结构(struct)返回时把其地址通过eax返回;(所以返回值类型不是1,2,4,8byte时,效率可能比较差)
       参数和返回值传递中,引用方式的类型可以看作与传递指针方式相同;
       float\double(包括Delphi中的extended)都是通过浮点寄存器st(0)返回;


    四:通过VC中的C++例子和产生出的汇编清单来对函数调用约定进行说明;

    (ps:后面虽然列出了很多汇编,但是我做了很详细的注释,我希望那些对汇编感到“恐惧”的人
    也能顺利的阅读; 并为那些想在VC中使用汇编的人提供一些帮助

    A:
    测试代码:


    int x;
    int __cdecl add(int a,int b) { return a+b; }//使用__cdecl调用约定
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        x=add(1,2);
        return 0;
    }

 

    ; Debug模式编译后得到的汇编代码


    PUBLIC      ?x@@3HA                    ; x
    _BSS        SEGMENT
    ?x@@3HA     DD        01H DUP (?)      ; x变量
    _BSS        ENDS
    PUBLIC      ?add@@YAHHH@Z              ; add
    PUBLIC      _main
    EXTRN       __chkesp:NEAR
    ;           COMDAT       _main
    _TEXT       SEGMENT

    _main       PROC NEAR                  ; COMDAT        //main函数体

      push    ebp         ; //保存ebp的值到堆栈,退出函数前用pop ebp恢复
      mov     ebp, esp    ; //ebp指向当前堆栈; 函数中可以通过ebp来进行堆栈访问
      sub     esp, 64     ; //在堆栈中开辟64byte局部空间

                          ; //说明:这三条汇编指令是很多函数体开始的惯用法;
                          ; //用ebp指向堆栈(不会改变);并通过ebp来访问参数和局部变量;

 

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