汇编语言中的堆栈/基址指针

Question

我知道这个话题已经被过度讨论了，无论是在这里还是在其他互联网地方，但希望问题很简单，因为我试图理解汇编语言......

所以如果我理解正确，ebp（基指针）将指向栈顶，esp（栈指针）将指向底部--因为栈向下增长。esp因此指向“当前位置”。 因此，在函数调用时，一旦您已将ebp保存在堆栈上，您就会插入一个新的堆栈帧-用于该函数。因此，在下面的图像中，如果您从N-3开始，将使用函数调用转到N-2。但是当您在N-2时，您的ebp是否等于25而esp等于24（至少在放置任何数据在堆栈上之前）？

这是正确的吗，还是我离题了？

谢谢！

_{(来源：wikimedia.org)}

- malangi

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我会打上C标签，因为你似乎想了解C编译器生成的代码。如果不对，请随意删除该标签。 - Earlz

Answer 1

这实际上不仅取决于硬件架构和编译器，还取决于调用约定，即函数如何使用堆栈相互调用的约定方式。换句话说，根据编译器设置（以及特殊的#pragma选项等等），函数可以按不同的顺序将东西推入堆栈。

看起来你正在谈论x86架构上的调用约定。在这种情况下，调用者的ebp通常会在返回地址之后立即被推入堆栈。因此，在您的示例中，N-2中的位置25将包含指向调用函数N-3的指针（即，它将包含进入N-2之后紧接着call指令的地址），位置24将包含旧的ebp，并且在任何局部变量被推入堆栈之前，您的esp将在调用后立即=23。（除了一些编译器会在调用后立即在堆栈上留出空间，因此ESP将是20而不是在函数N-2内移动。）

然而，需要注意的是，在x86上编译器有一种特殊的优化叫做frame pointer omission，在特定条件下可以避免将旧的ebp推入栈中。

- Crashworks

Answer 2

1. 调用 N-3 后，ebp 的值为 28，esp 的值为 25。
2. 先将旧的 ebp 压入堆栈，然后将 ebp 设置为当前 esp 的值。现在，esp 和 ebp 的值都是 24。
3. 最后，调整 esp 的值以为本地变量腾出空间。这时，esp 的值可能是 20，具体取决于调用 N-2 时函数的行为。

理解此过程的最佳方法是阅读有关函数序言的内容，并熟悉x86实现。还要知道，在每个函数中，esp 和 ebp 被用于本地化堆栈的使用，不同编译器、架构和平台之间会有一些差异（对于任何高于或等于C语言的高级语言的用户来说，这几乎是无关紧要的）。

- Matt Joiner

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很遗憾我不能接受两个答案 - 感谢您的指引！ - malangi

Answer 3

这取决于平台，但一般来说，事情是这样的。

在我最熟悉的架构中，“调用”(又称返回)地址在$ra寄存器中，堆栈则是在调用者离开它的地方。因此，返回地址和您(调用者)的基指针被推到堆栈上，然后基指针被更新为指向堆栈所在的位置，并且堆栈继续向上爬。我不记得推送哪些内容的确切顺序以及设置什么，但通常由被调用者保存将被破坏的寄存器。这样，如果被调用的函数仅使用一个或两个寄存器，那么调用函数就无需保存所有内容。 （实际上，返回地址寄存器是相同的-如果函数不调用其他任何东西，它将不会被推入堆栈。）

如果您反汇编程序并查看函数序言和尾声，那么这实际上非常容易理解。它们都遵循相当普遍的模式，即在顶部“存储所有内容”，在底部“恢复所有内容”。 （请注意，有时会有“特殊”寄存器不会被存储或恢复，并且编译器知道只有在没有函数调用的情况下才能依赖值是一致的。在MIPS上，我认为它们是S寄存器，而PPC称其为t？）

- dash-tom-bang