对_stdcall 的理解(上)

在C语言中,假设我们有这样的一个函数:int function(int a,int b)

调用时只要用result = function(1,2)这样的方式就可以使用这个函数。但是,当高级语言被编译成计算机可以识别的机器码时,有一个问题就凸现出来:在CPU中,计算机没有办法知道一个函数调用需要多少个、什么样的参数,也没有硬件可以保存这些参数。也就是说,计算机不知道怎么给这个函数传递参数,传递参数的工作必须由函数调用者和函数本身来协调。为此,计算机提供了一种被称为栈的数据结构来支持参数传递。

栈是一种先进后出的数据结构,栈有一个存储区、一个栈顶指针。栈顶指针指向堆栈中第一个可用的数据项(被称为栈顶)。用户可以在栈顶上方向栈中加入数据,这个操作被称为压栈(Push),压栈以后,栈顶自动变成新加入数据项的位置,栈顶指针也随之修改。用户也可以从堆栈中取走栈顶,称为弹出栈(pop),弹出栈后,栈顶下的一个元素变成栈顶,栈顶指针随之修改。函数调用时,调用者依次把参数压栈,然后调用函数,函数被调用以后,在堆栈中取得数据,并进行计算。函数计算结束以后,或者调用者、或者函数本身修改栈,使堆栈恢复原装。

在参数传递中,有两个很重要的问题必须得到明确说明:

当参数个数多于一个时,按照什么顺序把参数压入堆栈函数调用后,由谁来把堆栈恢复原装。在高级语言中,通过函数调用约定来说明这两个问题。常见的调用约定有:

stdcall,cdecl,fastcall,thiscall,naked call

stdcall调用约定:

stdcall很多时候被称为pascal调用约定,因为pascal是早期很常见的一种教学用计算机程序设计语言,其语法严谨,使用的函数调用约定就是stdcall。在Microsoft C++系列的C/C++编译器中,常常用PASCAL宏来声明这个调用约定,类似的宏还有WINAPI和CALLBACK。

stdcall调用约定声明的语法为(以前文的那个函数为例):

int __stdcall function(int a,int b)

stdcall的调用约定意味着:1)参数从右向左压入堆栈,2)函数自身修改堆栈 3)函数名自动加前导的下划线,后面紧跟一个@符号,其后紧跟着参数的尺寸。

以上述这个函数为例,参数b首先被压栈,然后是参数a,函数调用function(1,2)调用处

翻译成汇编语言将变成:

push 2 第二个参数入栈

push 1 第一个参数入栈

call function 调用参数,注意此时自动把cs:eip入栈

而对于函数自身,则可以翻译为:

push ebp 保存ebp寄存器,该寄存器将用来保存堆栈的栈顶指针,可以在函数退出时恢复mov ebp,esp 保存堆栈指针mov eax,[ebp + 8H] 堆栈中ebp指向位置之前依次保存有ebp,cs:eip,a,b,ebp +8指向a

add eax,[ebp + 0CH] 堆栈中ebp + 12处保存了b

mov esp,ebp 恢复esp

pop ebp

ret 8

而在编译时,这个函数的名字被翻译成_function@8

注意不同编译器会插入自己的汇编代码以提供编译的通用性,但是大体代码如此。其中在函数开始处保留esp到ebp中,在函数结束恢复是编译器常用的方法。

从函数调用看,2和1依次被push进堆栈,而在函数中又通过相对于ebp(即刚进函数时的堆栈指针)的偏移量存取参数。函数结束后,ret 8表示清理8个字节的堆栈,函数自己恢复了堆栈。

cdecl调用约定:

cdecl调用约定又称为C调用约定,是C语言缺省的调用约定,它的定义语法是:

int function (int a ,int b) //不加修饰就是C调用约定

int __cdecl function(int a,int b)//明确指出C调用约定

在写本文时,出乎我的意料,发现cdecl调用约定的参数压栈顺序是和stdcall是一样的,参数首先由有向左压入堆栈。所不同的是,函数本身不清理堆栈,调用者负责清理堆栈。由于这种变化,C调用约定允许函数的参数的个数是不固定的,这也是C语言的一大特色。对于前面的function函数,使用cdecl后的汇编码变成:

调用处

push 1

push 2

call function

add esp,8 注意:这里调用者在恢复堆栈

被调用函数_function处push ebp 保存ebp寄存器,该寄存器将用来保存堆栈的栈顶指针,可以在函数退出时恢复

mov ebp,esp 保存堆栈指针

mov eax,[ebp + 8H] 堆栈中ebp指向位置之前依次保存有ebp,cs:eip,a,b,ebp +8指向a

add eax,[ebp + 0CH] 堆栈中ebp + 12处保存了b

mov esp,ebp 恢复esp

pop ebp

ret 注意,这里没有修改堆栈

MSDN中说,该修饰自动在函数名前加前导的下划线,因此函数名在符号表中被记录为_function,但是我在编译时似乎没有看到这种变化。由于参数按照从右向左顺序压栈,因此最开始的参数在最接近栈顶的位置,因此当采用不定个数参数时,第一个参数在栈中的位置肯定能知道,只要不定的参数个数能够根据第一个后者后续的明确的参数确定下来,就可以使用不定参数,例如对于CRT中的sprintf函数,定义为:

int sprintf(char* buffer,const char* format,...)

由于所有的不定参数都可以通过format确定,因此使用不定个数的参数是没有问题的。
fastcall

fastcall调用约定和stdcall类似,它意味着:

函数的第一个和第二个DWORD参数(或者尺寸更小的)通过ecx和edx传递,其他参数通过

从右向左的顺序压栈

被调用函数清理堆栈

函数名修改规则同stdcall

其声明语法为:int fastcall function(int a,int b)

thiscall

thiscall是唯一一个不能明确指明的函数修饰,因为thiscall不是关键字。它是C++类成

员函数缺省的调用约定。由于成员函数调用还有一个this指针,因此必须特殊处理,th

iscall意味着:

参数从右向左入栈

如果参数个数确定,this指针通过ecx传递给被调用者;如果参数个数不确定,this指针

在所有参数压栈后被压入堆栈。

对参数个数不定的,调用者清理堆栈,否则函数自己清理堆栈

为了说明这个调用约定,定义如下类和使用代码:
class A

{

public:

int function1(int a,int b);

int function2(int a,...);

};

int A::function1 (int a,int b)

{

return a+b;

}

#i nclude

int A::function2(int a,...)

{

va_list ap;

va_start(ap,a);

int i;

int result = 0;

for(i = 0 i < a i ++)

{

result += va_arg(ap,int);

}

return result;

}

void callee()

{

A a;

a.function1 (1,2);

a.function2(3,1,2,3);

}
callee函数被翻译成汇编后就变成:

//函数function1调用

0401C1D push 2

00401C1F push 1

00401C21 lea ecx,[ebp-8]

00401C24 call function1 注意,这里this没有被入栈

//函数function2调用

00401C29 push 3

00401C2B push 2

00401C2D push 1

00401C2F push 3

00401C31 lea eax,[ebp-8] 这里引入this指针

00401C34 push eax

00401C35 call function2

00401C3A add esp,14h

可见,对于参数个数固定情况下,它类似于stdcall,不定时则类似cdecl

naked call
 

这是一个很少见的调用约定,一般程序设计者建议不要使用。编译器不会给这种函数增加初始化和清理代码,更特殊的是,你不能用return返回返回值,只能用插入汇编返回结果。这一般用于实模式驱动程序设计,假设定义一个求和的加法程序,可以定义为:

__declspec(naked) int add(int a,int b)

{

__asm mov eax,a

__asm add eax,b

__asm ret

}

注意,这个函数没有显式的return返回值,返回通过修改eax寄存器实现,而且连退出函数的ret指令都必须显式插入。上面代码被翻译成汇编以后变成:

mov eax,[ebp+8]

add eax,[ebp+12]

ret 8

注意这个修饰是和__stdcall及cdecl结合使用的,前面是它和cdecl结合使用的代码,对于和stdcall结合的代码,则变成:

__declspec(naked) int __stdcall function(int a,int b)

{

__asm mov eax,a

__asm add eax,b

__asm ret 8 //注意后面的8

}

至于这种函数被调用,则和普通的cdecl及stdcall调用函数一致。函数调用约定导致的常见问题如果定义的约定和使用的约定不一致,则将导致堆栈被破坏,导致严重问题,下面是两种常见的问题:

函数原型声明和函数体定义不一致

DLL导入函数时声明了不同的函数约定

以后者为例,假设我们在dll种声明了一种函数为:

__declspec(dllexport) int func(int a,int b);//注意,这里没有stdcall,使用的是

cdecl

使用时代码为:

typedef int (*WINAPI DLLFUNC)func(int a,int b);

hLib = LoadLibrary(...);

DLLFUNC func = (DLLFUNC)GetProcAddress(...)//这里修改了调用约定

result = func(1,2);//导致错误

由于调用者没有理解WINAPI的含义错误的增加了这个修饰,上述代码必然导致堆栈被破坏,MFC在编译时插入的checkesp函数将告诉你,堆栈被破坏了。

__stdcall详解的更多相关文章

  1. C++:__stdcall详解

    原文地址:http://www.cnblogs.com/songfeixiang/p/3733661.html 对_stdcall 的理解(上)在C语言中,假设我们有这样的一个函数:int funct ...

  2. 20160204.CCPP体系详解(0014天)

    程序片段(01):define.h+data.h&data.c+control.h&control.c+view.h&view.c+AI.h&AI.c+main.c 内 ...

  3. vc中调用Com组件的方法详解

    vc中调用Com组件的方法详解 转载自:网络,来源未知,如有知晓者请告知我.需求:1.创建myCom.dll,该COM只有一个组件,两个接口:   IGetRes--方法Hello(),   IGet ...

  4. VS 2013驱动开发 + Windbg + VM双机调试(亲测+详解)

    ------------VS 2013驱动开发 + Windbg + VM双机调试(亲测+详解)------------- WIN10已上线,随之而来的是VS2015:微软在 "WDK760 ...

  5. Python调用C/C++动态链接库的方法详解

    Python调用C/C++动态链接库的方法详解 投稿:shichen2014 这篇文章主要介绍了Python调用C/C++动态链接库的方法,需要的朋友可以参考下 本文以实例讲解了Python调用C/C ...

  6. JNI详解---从不懂到理解

    转载:https://blog.csdn.net/hui12581/article/details/44832651 Chap1:JNI完全手册... 3 Chap2:JNI-百度百科... 11 C ...

  7. VC编译连接选项详解

    VC编译连接选项详解 大家可能一直在用VC开发软件,但是对于这个编译器却未必很了解.原因是多方面的.大多数情况下,我们只停留在“使用”它,而不会想去“了解”它.因为它只是一个工具,我们宁可把更多的精力 ...

  8. c#(winform)环境下使用动态链接库dll的详解

    1,什么是dll文件? DLL(Dynamic Link Library)文件为动态链接库文件,又称“应用程序拓展”,是软件文件类型.在Windows中,许多应用程序并不是一个完整的可执行文件,它们被 ...

  9. Linux内核ROP姿势详解(二)

    /* 很棒的文章,在freebuf上发现了这篇文章上部分的翻译,但作者貌似弃坑了,顺手把下半部分也翻译了,原文见文尾链接 --by JDchen */ 介绍 在文章第一部分,我们演示了如何找到有用的R ...

随机推荐

  1. 升级安装windows8.1以后windowsphone8不能启动虚拟机的办法

    如果之前在的虚拟机是OK的话,VS2012需要安装update3补丁才可以. 下载地址:http://download.microsoft.com/download/D/4/8/D48D1AC2-A2 ...

  2. 免费获取一年 AVG Internet Security 2014 和 Antivirus Pro 2014

    华为版的 AVG 2014 系列出炉了,用过华为版 2013 系列的童鞋都知道是什么回事,内置一年多的序列号不用那么麻烦去找了. 下载地址: 内置的许可证是:IBY9X-ESYXT-W4BZQ-QI4 ...

  3. 利用python完成多个url状态码的检测

    import re import requests import json from threading import Thread,Lock from concurrent.futures impo ...

  4. BZOJ1835: [ZJOI2010]base 基站选址【线段树优化DP】

    Description 有N个村庄坐落在一条直线上,第i(i>1)个村庄距离第1个村庄的距离为Di.需要在这些村庄中建立不超过K个通讯基站,在第i个村庄建立基站的费用为Ci.如果在距离第i个村庄 ...

  5. Bakery

    Masha wants to open her own bakery and bake muffins in one of the n cities numbered from 1 to n. The ...

  6. 《DSP using MATLAB》第2章习题Problem2.1

    1.代码: %% ------------------------------------------------------------------------ %% Output Info abo ...

  7. flask第二十三篇——模板【5】过滤器

    请关注微信公众号:自动化测试实战 过滤器——format格式化 flaskDemo.py # coding: utf-8 from flask import Flask, render_templat ...

  8. [CSAcademy]Colored Forests

    csacademy description 有\(M\)种颜色编号为\(1-M\).现给树上的每个点染上这\(M\)种颜色中的一种,定义一棵树是\(\mbox{colorful}\)的当且仅当这棵树上 ...

  9. python爬虫——多线程+协程(threading+gevent)

    上一篇博客中我介绍了如何将爬虫改造为多进程爬虫,但是这种方法对爬虫效率的提升不是非常明显,而且占用电脑cpu较高,不是非常适用于爬虫.这篇博客中,我将介绍在爬虫中广泛运用的多线程+协程的解决方案,亲测 ...

  10. streamsets 丢踢无关数据

    对于不需要的数据,streamsets 可以方便的设置丢踢,我们可以通过定义require 字段或者前置条件进行配置 require(必须字段) 必须字段是必须存在一条record 中的,对于不存在的 ...