上一篇介绍了vc(windows)平台在x64体系当中,c函数的传参方式。本篇将要介绍gcc(类linux,mac)平台在x64中,c函数是如何传参的。
为节约时间和篇幅,首先来定义一个有十个参数的函数,参数类型包罗了内嵌类型:
int foo(char c, short s, int i, long l, long long ll, char* p, // 前6个参数,注意我的划分和参数类型 void** pp, float f, void* x, double d);
反汇编调用
foo('c', 0, 1, 2, 3, (char*)0x4, (void**)0x5, 1.f, (void*)6, 2.f); 0x000000000040067b <+55>: movsd 0x2d5(%rip),%xmm0 # 0x400958 <__dso_handle+8> double d = 2.f 0x0000000000400683 <+63>: movq $0x6,0x8(%rsp) # (void*) 6 0x000000000040068c <+72>: movq $0x5,(%rsp) # (void**) 0x5 0x0000000000400694 <+80>: movapd %xmm0,%xmm1 0x0000000000400698 <+84>: movss 0x2c0(%rip),%xmm0 # 0x400960 <__dso_handle+16> float f = 1.f 0x00000000004006a0 <+92>: mov $0x4,%r9d # (char*) 0x4 0x00000000004006a6 <+98>: mov $0x3,%r8d # (long long) 3 0x00000000004006ac <+104>: mov $0x2,%ecx # (long) 2 0x00000000004006b1 <+109>: mov $0x1,%edx # (int) 1 0x00000000004006b6 <+114>: mov $0x0,%esi # (short) 0 0x00000000004006bb <+119>: mov $0x63,%edi # (char) 'c' 0x00000000004006c0 <+124>: callq 0x4005c4 <_Z3foocsilxPcPPvfS0_d>
可以看到数据类型分两类,浮点和非浮点型。我传的实参数也是按这两类划分递增的。
非浮点参数分别是 'c', 0, 1, 2, 3, (char*)0x4, (void**)0x5, (void*)6。先将前6个优先按顺序按排到rdi,rsi,rdx,rcx,r8和r9。剩下(void**)5,(void*)6。
浮点参数分别是 1.f, 2.f。 按顺序安排到xmm0,xmm1。
最后将两种类型不能放入寄存器的剩余参数,由右向左依次入栈。
下面再定义一个超级无敌多参数的函数,用尽全部传参寄存器,印证我上面的分析。
int foo2(char c, short s, int i, long l, long long ll, char* p, void** pp, float f, void* x, double d, // 至此和上面foo定义一样 float xmm2, float xmm3, float xmm4, float xmm5, float xmm6, float xmm7, // 追加6个浮点型用尽余下的寄存器 float xmmUnknow);
反汇编调用
foo2('c', 0, 1, 2, 3, (char*)4, (void**)5, 1.f, (void*)6, 2.f, 3.f, 4.f, 5.f, 6.f, 7.f, 8.f, (float)i); 0x00000000004006c5 <+129>: cvtsi2ssl -0xc(%rbp),%xmm0 0x00000000004006ca <+134>: movsd 0x286(%rip),%xmm1 # 0x400958 <__dso_handle+8> 0x00000000004006d2 <+142>: movss %xmm0,0x10(%rsp) # *** 最尾的浮点型只被放入堆栈中 0x00000000004006d8 <+148>: movq $0x6,0x8(%rsp) # *** 和foo一样 0x00000000004006e1 <+157>: movq $0x5,(%rsp) # *** 和foo一样 0x00000000004006e9 <+165>: movss 0x273(%rip),%xmm7 # 0x400964 <__dso_handle+20> 0x00000000004006f1 <+173>: movss 0x26f(%rip),%xmm6 # 0x400968 <__dso_handle+24> 0x00000000004006f9 <+181>: movss 0x26b(%rip),%xmm5 # 0x40096c <__dso_handle+28> 0x0000000000400701 <+189>: movss 0x267(%rip),%xmm4 # 0x400970 <__dso_handle+32> 0x0000000000400709 <+197>: movss 0x263(%rip),%xmm3 # 0x400974 <__dso_handle+36> 0x0000000000400711 <+205>: movss 0x25f(%rip),%xmm2 # 0x400978 <__dso_handle+40> 0x0000000000400719 <+213>: movss 0x23f(%rip),%xmm0 # 0x400960 <__dso_handle+16> 0x0000000000400721 <+221>: mov $0x4,%r9d 0x0000000000400727 <+227>: mov $0x3,%r8d 0x000000000040072d <+233>: mov $0x2,%ecx 0x0000000000400732 <+238>: mov $0x1,%edx 0x0000000000400737 <+243>: mov $0x0,%esi 0x000000000040073c <+248>: mov $0x63,%edi 0x0000000000400741 <+253>: callq 0x4005f5 <_Z4foo2csilxPcPPvfS0_dfffffff>
非浮点参数分别是 'c', 0, 1, 2, 3, (char*)0x4, (void**)0x5, (void*)6。先将前6个优先按顺序按排到rdi,rsi,rdx,rcx,r8和r9。剩下(void**)5,(void*)6。
浮点参数分别是 1.f, 2.f, 3.f, 4.f, 5.f, 6.f, 7.f, 8.f, (float)i。 按顺序安排到xmm0-xmm7,剩下(float)i。
最后将两种类型不能放入寄存器的剩余参数,分别是(void**)5,(void*)6,(float)i,由右向左依次入栈。
最后我选取一个特例来作为本篇结束,gcc如何传递临时对象。
struct point {float x,y;}; struct obj { int i; float f[8]; void foo(point pt) { f[2] += pt.x; f[3] *= pt.y; } };
反汇编调用
obj j; point pt; j.foo(pt); 0x000000000040078d <+329>: movq -0x20(%rbp),%xmm0 0x0000000000400792 <+334>: lea -0x50(%rbp),%rax 0x0000000000400796 <+338>: mov %rax,%rdi 0x0000000000400799 <+341>: callq 0x400814 <_ZN3obj3fooE5point>
rdi是什么大家都清楚,剩下另一个参数载体就是xmm0了。再看一看函数定义,参数是个临时对象,再看对象定义,point结构体是两个单精浮点,共占64位。而xmm寄存器可以存放4个单精浮点数据。
下面再看成员函数foo的反汇编刚好印证了。
Dump of assembler code for function _ZN3obj3fooE5point: 0x0000000000400814 <+0>: push %rbp 0x0000000000400815 <+1>: mov %rsp,%rbp 0x0000000000400818 <+4>: mov %rdi,-0x8(%rbp) 0x000000000040081c <+8>: movq %xmm0,-0x10(%rbp) # 低64位存放了临时对象 0x0000000000400821 <+13>: mov -0x8(%rbp),%rax 0x0000000000400825 <+17>: movss 0xc(%rax),%xmm1 0x000000000040082a <+22>: movss -0x10(%rbp),%xmm0 # pt.x 0x000000000040082f <+27>: addss %xmm1,%xmm0 0x0000000000400833 <+31>: mov -0x8(%rbp),%rax 0x0000000000400837 <+35>: movss %xmm0,0xc(%rax) 0x000000000040083c <+40>: mov -0x8(%rbp),%rax 0x0000000000400840 <+44>: movss 0x10(%rax),%xmm1 0x0000000000400845 <+49>: movss -0xc(%rbp),%xmm0 # pt.y 0x000000000040084a <+54>: mulss %xmm1,%xmm0 0x000000000040084e <+58>: mov -0x8(%rbp),%rax 0x0000000000400852 <+62>: movss %xmm0,0x10(%rax) 0x0000000000400857 <+67>: leaveq 0x0000000000400858 <+68>: retq End of assembler dump.
到此为止,我已经用了三篇来介绍x64体系三种常用平台在c/c++/objc编程的传参方式。
上篇,通过lldb调试介绍mac平台下x64传参;
中篇,通过windbg调试介绍windows平台下x64传参;
下篇,通过gdb调试介绍gcc(类linux)平台下x64传参,本篇对于mac,ios同样适用。
预告:后面将要进入反汇编分析objc程序。