函数的底层机制

一.寻址方式

提出问题：

• D3 FF FF FF和07E1080h有什么关系？

C++

int z = Add(1, 2);

汇编代码

007E10A4 push        2  
007E10A6 push        1  
007E10A8 call        Add (07E1080h)  
007E10AD add         esp,8  
007E10B0 mov         dword ptr [z],eax

机器码

6A 02
6A 01
E8 D3 FF FF FF 
83 C4 08
89 45 FC

猜测：D3 FF FF FF是具有符号的偏移量

实证：计算器

D3 FF FF FF
11111111111111111111111111010011
00000000000000000000000000101100 0x2C
00000000000000000000000000101101 0x2D
00C110ADh - 0C11080h = 2D

发现规律：
call指的偏移量寻址计算公式：偏移量 = 转跳到的地址 - call指令后一条指令的起始地址

二.函数地址

CALL指令相当于push指令和jmp指令的组合

push 返回地址
jmp 函数入口地址

三.参数的传递和获取参数的方式

C++

int Add(int x, int y) {
    
    int num = x + y;
    return num;
}

汇编语言

00FC17C0 push        ebp  
00FC17C1 mov         ebp,esp  
00FC17C3 sub         esp,0CCh  //分配局部变量
00FC17C9 push        ebx  
00FC17CA push        esi  
00FC17CB push        edi  
00FC17CC lea         edi,[ebp+FFFFFF34h]  
00FC17D2 mov         ecx,33h  
00FC17D7 mov         eax,0CCCCCCCCh  
00FC17DC rep stos    dword ptr es:[edi]  
00FC17DE mov         ecx,0FCC02Ch  
00FC17E3 call        00FC1339  
  
00FC17E8 mov         eax,dword ptr [ebp+8]  
00FC17EB add         eax,dword ptr [ebp+0Ch]  
00FC17EE mov         dword ptr [ebp-8],eax  
    
00FC17F1 mov         eax,dword ptr [ebp-8]  

00FC17F4 pop         edi  
00FC17F5 pop         esi  
00FC17F6 pop         ebx  
00FC17F7 add         esp,0CCh  
00FC17FD cmp         ebp,esp  
00FC17FF call        00FC1258  
00FC1804 mov         esp,ebp //局部变量不存在了
00FC1806 pop         ebp  
00FC1807 ret

机器码

00FC17C0 55
00FC17C1 8B EC
00FC17C3 81 EC CC 00 00 00 
00FC17C9 53  
00FC17CA 56 
00FC17CB 57 
00FC17CC 8D BD 34 FF FF FF
00FC17D2 B9 33 00 00 00
00FC17D7 B8 CC CC CC CC 
00FC17DC F3 AB  
00FC17DE B9 2C C0 FC 00       
00FC17E3 E8 51 FB FF FF         
 
00FC17E8 8B 45 08          
00FC17EB 03 45 0C           
00FC17EE 89 45 F8             
  
00FC17F1 8B 45 F8           

提出问题：

• 怎么获取到栈上存储的参数1和2呢？
• 函数是通过哪一条指令让局部变量消失的呢？
• 这个函数从传递参数开始一共执行了多少条连续的push指令呢？

猜测：通过寄存器保存esp里面的地址，然后寄存器+偏移量去访问实参
实证: 函数开头一定有以下指令

push        ebp  
mov         ebp,esp
...
pop         ebp

发现规律：

• 参数的传递是通过push 参数1传递，参数传递时，栈顶地址会不断减少
• 获取参数的方式是通过**[ebp+偏移量]的方式去访问参数**，通过**[ebp-偏移量]的方式访问局部变量**
• 函数里面的局部变量在执行完 } 后就不存在了，不能再使用了

四.返回值

但返回值小于或等于4字节时，通过寄存器存储返回值

 mov         eax,dword ptr [ebp-8] 

提出问题：当返回值超过4字节如何存储返回值呢?

设计实验：

C++代码

struct myrd
{
    
    int i1;
    int i2;
};
myrd myfunc() {
    
    myrd r1;
    r1.i1 = 1;
    r1.i2 = 2;
    return r1;
};
int main()
{
    
    myrd r;
    r = myfunc();
}

汇编代码