深入 C++ 函数的内部世界：探究实现机制

c++++ 函数在堆栈上分配栈帧存储局部变量、参数、返回地址和基址指针，当函数被调用时，它将栈帧推入堆栈，执行函数体，然后在返回时弹出栈帧。

深入 C++ 函数的内部世界：探究实现机制

在 C++ 中，函数是代码复用和程序组织的基本组成部分。了解函数的内部实现机制至关重要，它可以帮助我们深入理解代码的行为，并提高我们的编程技能。

函数的内存布局

当一个函数被调用时，它将在堆栈上分配一个新的栈帧。栈帧包含以下信息：

局部变量：存储在函数中声明的局部变量。

函数参数：存储在函数调用的参数。

返回地址：存储当前函数返回后要调用的地址。

基址指针 (EBP)：指向当前栈帧基地址的指针。

下图展示了 C++ 函数栈帧的内存布局：

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+----------------+
| 返回地址 |
+----------------+
| 基址指针 (EBP) |
+----------------+
| 局部变量 1 |
+----------------+
| ... |
+----------------+
| 局部变量 N |
+----------------+
| 函数参数 1 |
+----------------+
| ... |
+----------------+
| 函数参数 N |
+----------------+

函数调用的过程

当一个函数被调用时，将执行以下步骤：

将当前栈帧推入堆栈。

计算新的栈帧基地址并将其存储在基址指针 (EBP) 中。

将函数参数推入堆栈。

将返回地址推入堆栈。

执行函数体。

返回时，将堆栈中的返回地址弹出并执行返回操作。

将当前栈帧从堆栈中弹出。

实战案例

示例函数：

int sum(int a, int b) {
  return a + b;
}

汇编代码：

global sum

sum:
  mov EBP, ESP
  sub ESP, 8
  mov DWORD PTR [EBP - 8], EDX
  mov DWORD PTR [EBP - 4], ECX
  add ECX, DWORD PTR [EBP - 8]
  mov ESP, EBP
  pop EBP
  retn 8

这部分汇编代码对应于函数的以下部分：

  return a + b;

它将两个参数从堆栈中弹出并存储在寄存器中，执行加法运算，然后将结果返回给调用方。

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