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我是CPU阿甘， 上次我給大家承諾過，要講一講函數(shù)調(diào)用的秘密， 這個確實(shí)有點(diǎn)復(fù)雜， 想透徹的理解機(jī)器代碼層面的函數(shù)調(diào)用不容易。 我也是從無數(shù)的指令中悟出這個函數(shù)調(diào)用的秘密的， 所以慢慢來，不要急。 放松心情， 慢慢的品味， 你可能需要多看幾遍才能明白。
但是你一旦理解了，絕對物超所值，因?yàn)槟銜私獾絽R編，寄存器，指針，以及他們在一起到底是怎么工作的。 首先， 一個程序一條一條的指令都的老老實(shí)實(shí)的放在內(nèi)存的一個地方，這個地方是Linux老大分配的， 我干涉不了， 但是這些指令都是我打電話給硬盤， 讓他給運(yùn)輸?shù)絻?nèi)存的。 然后Linux老大就會告訴我程序的入口點(diǎn)， 其實(shí)就是第一條指令的存放地址， 我就打電話問內(nèi)存要這個指令， 取到指令以后就開始執(zhí)行。1. 把數(shù)據(jù)從內(nèi)存加載我的寄存器里什么？ 你不知道啥是寄存器？ 寄存器就是我內(nèi)部的一個臨時的數(shù)據(jù)存儲空間了2. 對寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算， 例如把兩個寄存器的數(shù)加起來3. 把我寄存器的數(shù)據(jù)再寫到內(nèi)存里我就知道好戲要上場了， 函數(shù)調(diào)用就會開始。 我們這些x86體系的機(jī)器有個特點(diǎn)，就是每個函數(shù)調(diào)用都會創(chuàng)建一個所謂的“幀”哈哈， 不要被這些術(shù)語嚇壞， 其實(shí)幀也就是我哥們內(nèi)存中的一段連續(xù)的空間而已。多個函數(shù)幀在內(nèi)存里排起來， 就像一個先進(jìn)后出的棧一樣， 不過，這個棧不像我們常見的棧， 棧底在下面。相反，這個棧的棧底在上面， 是從上往下生長的 （或者說是從高地址向低地址生長的）內(nèi)存經(jīng)常向我抱怨： '阿甘，你知道嗎， 每次我看到這個棧， 都有一種真氣逆行的感覺， 半天都調(diào)整不過來 ' 但內(nèi)存不知道， 我有一個叫ebp的特殊寄存器， 一直會指向當(dāng)前函數(shù)在一個棧的開始地址。 我還有另外一個特殊寄存器，叫做esp , 他會隨著指令的運(yùn)行，指向函數(shù)幀的最后的地址， 像這樣:只不過現(xiàn)在只有一行數(shù)據(jù)。 ebp和esp指向同一地址。函數(shù)幀的第一行的地址是800， 里邊的內(nèi)容是1000， 也就是上個函數(shù)幀的地址注意， 我們每次操作的是4個字節(jié)，所以原來esp 的地址是804， 現(xiàn)在變成了800“把10放到ebp 減去4的地址” （其實(shí)就是796嘛）“把20放到ebp減去8的地址” （其實(shí)就是792嘛）我想了好久才明白這是干嘛， 這其實(shí)就是在分配函數(shù)的局部變量啊在我看來， x, y 只是變量， 他們叫什么根本不重要， 重要的是他們的值和地址！' 把地址796作為數(shù)據(jù)放到 esp指向的地址“ （其實(shí)就是776嘛）' 把地址792作為數(shù)據(jù)放到 esp+4指向的地址' （其實(shí)就是780嘛）這其實(shí)就相當(dāng)于把 x 的指針 &x和 y 的指針 &y ，放到了特定的地方, 準(zhǔn)備著要做什么事情 ， 可能要調(diào)用函數(shù)了。 所以，所謂的指針就是地址而已。 我看到這樣的函數(shù)就需要特別小心， 因?yàn)槲冶仨氁业?add函數(shù)返回以后的那條指令的地址， 把它也壓到棧里去。printf('the sum is %d\n',sum); 假設(shè)這條指令的地址是100注意啊， 把函數(shù)調(diào)用結(jié)束的以后的返回地址100壓入棧以后， esp 也發(fā)生變化了， 指向了772的位置我會找到函數(shù)Add 的指令，繼續(xù)執(zhí)行你看每個函數(shù)的開始指令都是這樣， 我猜這應(yīng)該是一種約定吧這里額外把ebx這個寄存器壓入棧， 是因?yàn)閑bx可能被上個函數(shù)使用， 但是在add函數(shù)中也會用 ， 為了不破壞之前的值， 只有先委屈一下暫時放到內(nèi)存里吧。“把ebp 加8的數(shù)據(jù)取出來放到 edx 寄存器” （ebp+8 不就是地址776嘛， 其中存放的是&x的地址， 這就是取參數(shù)了）“把ebp 加12的數(shù)據(jù)取出來放到 ecx 寄存器” （ebp+12 不就是地址780嘛, 其中存放的是&y的地址）
注意啊， 現(xiàn)在edx的值是796， ecx的值是792 ， 但他們?nèi)匀徊皇钦嬲臄?shù)據(jù)， 而是指針（地址）！“把edx 指向的內(nèi)存地址（796）的數(shù)據(jù)取出來，放到ebx 寄存器”“把ecx 指向的內(nèi)存地址（792）的數(shù)據(jù)取出來，放到eax寄存器” 此時此刻， 終于取到了真正的值， ebx = 10， eax = 20如果你到此已經(jīng)暈了， 建議你再讀一遍。 int add(int *xp , int *yp){“把ebx 和 eax 的值加起來，放到 eax寄存器中” 接下來的指令也很關(guān)鍵， add 函數(shù)已經(jīng)調(diào)用完成， 準(zhǔn)備返回了 “把esp 指向的數(shù)據(jù)彈出的ebx寄存器”“把esp 指向的數(shù)據(jù)彈出到ebp寄存器”你看add 函數(shù)幀已經(jīng)消失了， 或者換句話說， add 函數(shù)幀的數(shù)據(jù)還在內(nèi)存里， 只是我們不在關(guān)心了！我就會取出那個返回地址， 也就是 100， 去這里找指令接著執(zhí)行其實(shí)就是這條語句： printf('the sum is %d\n',sum);搞定了，看著很復(fù)雜， 其實(shí)看透了也挺簡單吧。 函數(shù)調(diào)用，關(guān)鍵就是(1)把參數(shù)和返回地址準(zhǔn)備好， (2)然后大家都遵循約定， 每次新函數(shù)都要建立新的函數(shù)幀：(3) 函數(shù)調(diào)用完了， 重置 ebp 和esp ，讓他們重新指向調(diào)用著的棧幀。好了，今天就到此為止 ， 把我也累壞了， 主人又要關(guān)機(jī)了， 留一個問題吧： C語言編譯，鏈接以后直接就是機(jī)器碼， 那函數(shù)調(diào)用的操作都是上面講的。 但是對于Python, Ruby 這樣的解釋型語言， 或者對于java 這樣的有虛擬機(jī)的語言， 他們的函數(shù)調(diào)用是什么樣的？ 和上面講的有什么關(guān)系？(完)
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