函数栈帧的创建与销毁（简单易懂超详细~）

标签：销毁函数 Add 指令 ebp 易懂 main 栈帧

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文章目录

前言
一、什么是函数栈帧
二、main函数栈帧的创建与销毁
总结

前言

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在学习函数栈帧之前，我们有没有在学习的过程之中遇到这些疑问？

局部变量是怎么创建的？
为什么局部变量的值是随机值？
函数是怎么传参的？传参的顺序怎么样？
形参和实参是什么关系？
函数调用是怎么做的?
函数调用结束后是怎么返回的？

通过学习函数栈帧，我们可以从底层逻辑上了解这些知识~
学习函数栈帧不可避免地需要使用到汇编语言，可能有点生涩，各位大大要仔细看J桑的图一点一点学习，是可以学懂的~

一、什么是函数栈帧

1.函数栈帧的创建与销毁

函数栈帧是在函数调用时在内存的栈区为该函数分配的临时空间，用于存储函数的局部变量、参数以及返回调用点的地址。当函数开始执行时，栈帧被创建，函数的这些信息被压入栈中；当函数执行结束时，栈帧会被回顾，释放这部分内存。这种利用机制栈的后进先出（LIFO）特性，可以保证函数调用按照顺序进行，并且每个其次调用资源的独立性，防止内存冲突或浪费。

2.寄存器

常见的寄存器总结：

通用寄存器：
EAX（累加器寄存器）：通用寄存器，主要用于存储器函数的返回值，或者在执行运算技术和逻辑寄存器时保存临时数据。
EBX（基址寄存器）：通用寄存器，可用于作为仓库内存地址，或数据存储的基址寄存器。
EBP（栈底指针）：用于指向当前栈帧的基地址，帮助访问函数调用时的局部变量或参数。
ESP（栈顶指针）：指向当前栈顶位置，随着数据的入栈和出栈，ESP的值会动态变化。
EIP（指令指针地址）：保存当前指令的地址，并且自动更新为下一条要执行的指令地址。
常用的汇编命令
mov：将数据从一个寄存器或内存位置传输到另一个寄存器或内存位置。
push：将数据压入栈，同时ESP注册的值会减小，指向新的栈顶。
pop：将栈顶的数据弹出到指定的注册或内存位置，ESP注册的值增加。
sub：执行减法侵犯，将两个操作数相减。
add：执行加法攻击，将两个操作数相加。
call：调用函数。首先，将返回地址压入栈中，然后跳转到目标函数执行。
Jump（jmp）：直接跳转到指定的地址，修改EIP注册的值。
ret：从函数返回，恢复的返回地址，并将其加载到EIP发票中，相似pop eip。

想要理解函数栈帧首先要理解两个寄存器（也就是存储数据的单元，通俗来说就是存放地址的）一个是ebp ，另一个是esp。这两个寄存器是用来维护函数栈帧的。

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3.函数调用创建函数栈帧

每一次调用函数都会创建函数栈帧

下面以这段代码为例为大家讲解

#include <stdio.h>

int Add(int x, int y)
{
	int z = 0;
	z = x + y;
	return z;
}


int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 0;
	c = Add(a, b);
	printf("%d\n", c);
	return 0;
}

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main()函数也是在被调用的,使用函数堆栈，我们可以看到

我们可以看到main函数是被__tmainCRTstartup函数调用了，而__tmainCRTstartup函数是被mainCRTstartup函数调用

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二、main函数栈帧的创建与销毁

1.main函数栈帧的开辟

点击F10调试，右键点击转到反汇编
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为了方便观察我们将显示符号名去掉，可以右键点击显示符号名

这是创建main函数之前先创建好的函数栈帧__tmainCRTStartup

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首先执行push

接下来执行mov和sub,将esp的地址赋给ebp,esp地址减去0E4h

接下来执行push，将ebx,esi,edi入栈
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接下来执行加载lea，将edi的地址变成ebp-0E4h

执行完push ebx后，esp指向的地址减小了4个字节（从0037FCD0变到00F37CCC,前者比后者大4)。此时esp所指向的地址里面存储的就是ebx的值005c200，这说明ebx成功压栈。剩下的两个push esi和push edi也是这样入栈

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接下来执行把main函数里面的空间全初始化执行完lea后，我们来看下面这三行汇编指令，这三行汇编指令放在一起只为了执行一件事情

指令1：mov ecx, 39h 操作：将十六进制数39h（对应十进制的57）存入寄存器ECX。
目的：ECX寄存器作为计数器，这里设置为57，表示后续指令将重复执行57次。
指令2：mov eax, CCCCCCCC
操作：将CCCCCCCC（这是一个32位的十六进制数）存入EAX寄存器。目的：准备好即将被重复存储的价值CCCCCCCC。
命令3：rep
stos dword ptr es:[edi] 操作： rep：重复执行接下来的stos指令，重复的次数由ECX中的值决定（57次）。
stos dword：将EAX中的值CCCCCCCC拷贝到EDI中引用指向的内存地址中。一次操作拷贝4个字节（1个dword）。
结果：这条指令执行了 57 次，每次拷贝 4 个字节（即CCCCCCCC）到EDI所指向的内存地址中，因此总共拷贝了57 × 4 =228一个字节。