__stdcall详解

对_stdcall 的理解（上）
在C语言中，假设咱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)这样的方式就可使用这个函数。可是，当高级语言被编译成计算机能够识别的机器码时，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须要多少个、什么样的参数，也没有硬件能够保存这些参数。也就是说，计算机不知道怎么给这个函数传递参数，传递参数的工做必须由函数调用者和函数自己来协调。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）。用户能够在栈顶上方向栈中加入数据，这个操做被称为压栈(Push)，压栈之后，栈顶自动变成新加入数据项的位置，栈顶指针也随之修改。用户也能够从堆栈中取走栈顶，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，而后调用函数，函数被调用之后，在堆栈中取得数据，并进行计算。函数计算结束之后，或者调用者、或者函数自己修改栈，使堆栈恢复原装。
在参数传递中，有两个很重要的问题必须获得明确说明：
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，经过函数调用约定来讲明这两个问题。常见的调用约定有：
stdcall，cdecl，fastcall，thiscall，naked call
stdcall调用约定：
stdcall不少时候被称为pascal调用约定，由于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，经常用PASCAL宏来声明这个调用约定，相似的宏还有WINAPI和CALLBACK。
stdcall调用约定声明的语法为(之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，而后是参数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，则能够翻译为：
push ebp 保存ebp寄存器，该寄存器将用来保存堆栈的栈顶指针，能够在函数退出时恢复mov ebp,esp 保存堆栈指针mov eax,[ebp + 8H] 堆栈中ebp指向位置以前依次保存有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
注意不一样编译器会插入本身的汇编代码以提供编译的通用性，可是大致代码如此。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经常使用的方法。
从函数调用看，2和1依次被push进堆栈，而在函数中又经过相对于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，函数本身恢复了堆栈。
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，出乎个人意料，发现cdecl调用约定的参数压栈顺序是和stdcall是同样的，参数首先由有向左压入堆栈。所不一样的是，函数自己不清理堆栈，调用者负责清理堆栈。因为这种变化，C调用约定容许函数的参数的个数是不固定的，这也是C语言的一大特点。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，能够在函数退出时恢复
mov ebp,esp 保存堆栈指针
mov eax,[ebp + 8H] 堆栈中ebp指向位置以前依次保存有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，所以函数名在符号表中被记录为_function，可是我在编译时彷佛没有看到这种变化。因为参数按照从右向左顺序压栈，所以最开始的参数在最接近栈顶的位置，所以当采用不定个数参数时，第一个参数在栈中的位置确定能知道，只要不定的参数个数可以根据第一个后者后续的明确的参数肯定下来，就可使用不定参数，例如对于CRT中的sprintf函数，定义为：
int sprintf(char* buffer,const char* format,...)
因为全部的不定参数均可以经过format肯定，所以使用不定个数的参数是没有问题的。

fastcall
fastcall调用约定和stdcall相似，它意味着：
函数的第一个和第二个DWORD参数（或者尺寸更小的）经过ecx和edx传递，其余参数经过
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是惟一一个不能明确指明的函数修饰，由于thiscall不是关键字。它是C++类成
员函数缺省的调用约定。因为成员函数调用还有一个this指针，所以必须特殊处理，th
iscall意味着：
参数从右向左入栈
若是参数个数肯定，this指针经过ecx传递给被调用者；若是参数个数不肯定，this指针
在全部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，不然函数本身清理堆栈
为了说明这个调用约定，定义以下类和使用代码：

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，对于参数个数固定状况下，它相似于stdcall，不定时则相似cdecl
naked call

 
这是一个不多见的调用约定，通常程序设计者建议不要使用。编译器不会给这种函数增长初始化和清理代码，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。这通常用于实模式驱动程序设计，假设定义一个求和的加法程序，能够定义为：
__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，返回经过修改eax寄存器实现，并且连退出函数的ret指令都必须显式插入。上面代码被翻译成汇编之后变成：
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。函数调用约定致使的常见问题若是定义的约定和使用的约定不一致，则将致使堆栈被破坏，致使严重问题，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一样的函数约定
之后者为例，假设咱们在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);//致使错误
因为调用者没有理解WINAPI的含义错误的增长了这个修饰，上述代码必然致使堆栈被破坏，MFC在编译时插入的checkesp函数将告诉你，堆栈被破坏了。