• 函数调用 堆栈


    这段代码反汇编后,代码是什么呢?

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    #include <stdio.h>
    long test(int a,int b)
    {
         a = a + 3;
         b = b + 5;
    return a + b;
    }
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        printf("%d",test(10,90));
    return 0;
    }

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    先来看一个概貌

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    16:   int main(int argc, char* argv[])
    17:   {
    00401070 push        ebp
    00401071 mov         ebp,esp
    00401073 sub         esp,40h
    00401076 push        ebx
    00401077 push        esi
    00401078 push        edi
    00401079 lea         edi,[ebp-40h]
    0040107C mov         ecx,10h
    00401081 mov         eax,0CCCCCCCCh
    00401086 rep stos    dword ptr [edi]
    18:       printf("%d",test(10,90));
    00401088 push        5Ah
    0040108A push        0Ah
    0040108C call        @ILT+0(test) (00401005)
    00401091 add         esp,8
    00401094 push        eax
    00401095 push        offset string "%d" (0042201c)
    0040109A call        printf (004010d0)
    0040109F add         esp,8
    19:       return 0;
    004010A2 xor         eax,eax
    20:   }

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    下面来解释一下

    开始进入Main函数  esp=0x12FF84   ebp=0x12FFC0
    完成椭圆形框起来的部分
    00401070   push        ebp     ebp的值入栈,保存现场(调用现场,从test函数看,如红线所示,即保存的0x12FF80用于从test函数堆栈返回到main函数)
    00401071   mov         ebp,esp     此时ebp=0x12FF80 此时ebp就是“当前函数堆栈”的基址 以便访问堆栈中的信息;还有就是从当前函数栈顶返回到栈底
    00401073   sub      esp,40h 
    函数使用的堆栈,默认64个字节,堆栈上就是16个横条(密集线部分)此时esp=0x12FF40
    在上图中,上面密集线是test函数堆栈空间,下面是Main的堆栈空间    (补充,其实这个就叫做 Stack Frame)
    00401076   push        ebx
    00401077   push        esi
    00401078   push        edi    入栈
    00401079   lea         edi,[ebp-40h]
    0040107C   mov         ecx,10h
    00401081   mov         eax,0CCCCCCCCh
    00401086   rep stos    dword ptr [edi]    
    初始化用于该函数的栈空间为0XCCCCCCCC  即从0x12FF40~0x12FF80所有的值均为0xCCCCCCCC
    18:       printf("%d",test(10,90));
    00401088   push        5Ah    参数入栈 从右至左 先90  后10
    0040108A   push        0Ah
    0040108C   call        @ILT+0(test) (00401005)  
    函数调用,转向eip 00401005
    注意,此时仍入栈,入栈的是call test 指令下一条指令的地址00401091   下一条指令是add esp,8
    @ILT+0(?test@@YAJHH@Z):
    00401005   jmp         test (00401020)  
    即转向被调函数test

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    8:    long test(int a,int b)
    9:    {
    00401020 push        ebp
    00401021 mov         ebp,esp         
    00401023 sub         esp,40h
    00401026 push        ebx
    00401027 push        esi
    00401028 push        edi
    00401029 lea         edi,[ebp-40h]
    0040102C mov         ecx,10h
    00401031 mov         eax,0CCCCCCCCh
    00401036 rep stos    dword ptr [edi]       //这些和上面一样
    10:        a = a + 3;                                  
    00401038 mov         eax,dword ptr [ebp+8]     //ebp=0x12FF24 加8 [0x12FF30]即取到了参数10
    0040103B add         eax,3
    0040103E mov         dword ptr [ebp+8],eax
    11:        b = b + 5;
    00401041 mov         ecx,dword ptr [ebp+0Ch]
    00401044 add         ecx,5
    00401047 mov         dword ptr [ebp+0Ch],ecx
    12:        return a + b;
    0040104A mov         eax,dword ptr [ebp+8]
    0040104D add         eax,dword ptr [ebp+0Ch]  //最后的结果保存在eax, 结果得以返回
    13:   }
    00401050 pop         edi                
    00401051 pop         esi
    00401052 pop         ebx
    00401053 mov         esp,ebp     //esp指向0x12FF24, test函数的堆栈空间被放弃,从当前函数栈顶返回到栈底
    00401055 pop         ebp           //此时ebp=0x12FF80, 恢复现场  esp=0x12FF28
    00401056 ret                          ret负责栈顶0x12FF28之值00401091弹出到指令寄存器中,esp=0x12FF30

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    因为win32汇编一般用eax返回结果 所以如果最终结果不是在eax里面的话 还要把它放到eax
    注意,从被调函数返回时,是弹出EBP,恢复堆栈到函数调用前的地址,弹出返回地址到EIP以继续执行程序。

    从test函数返回,执行
    00401091   add         esp,8     
    清栈,清除两个压栈的参数10 90 调用者main负责
    (所谓__cdecl调用由调用者负责恢复栈,调用者负责清理的只是入栈的参数,test函数自己的堆栈空间自己返回时自己已经清除,靠!一直理解错)
    00401094   push       eax          入栈,计算结果108入栈,即printf函数的参数之一入栈
    00401095   push        offset string "%d" (0042201c)     入栈,参数 "%d"  当然其实是%d的地址
    0040109A   call        printf (004010d0)      函数调用 printf("%d",108) 因为printf函数时
    0040109F   add         esp,8       清栈,清除参数 ("%d", 108)
    19:       return 0;         
    004010A2   xor         eax,eax     eax清零
    20:   }
    main函数执行完毕 此时esp=0x12FF34   ebp=0x12FF80
    004010A4   pop         edi
    004010A5   pop         esi
    004010A6   pop         ebx
    004010A7   add         esp,40h    //为啥不用mov esp, ebp? 是为了下面的比较
    004010AA   cmp         ebp,esp   //比较,若不同则调用chkesp抛出异常
    004010AC   call        __chkesp (00401150) 
    004010B1   mov         esp,ebp 
    004010B3   pop         ebp          //ESP=0X12FF84  EBP=0x12FFC0 尘归尘 土归土 一切都恢复最初的平静了  :)
    004010B4   ret

    1. 如果函数调用方式是__stdcall 不同之处在于
    main函数call 后面没有了 add esp, 8
    test函数最后一句 是 ret 8   (由test函数清栈, ret 8意思是执行ret后,esp+8)
    2. 运行过程中0x12FF28 保存了指令地址 00401091是怎么保存的?
    栈每个空间保存4个字节(粒度4字节) 例如下一个栈空间0x12FF2C保存参数10
    因此
    0x12FF28 0x12FF29 0x12FF2A 0x12FF2B  
      91              10            40           00      
    little-endian  认为其读的第一个字节为最小的那位上的数
    3. char a[] = "abcde"
    对局部字符数组变量(栈变量)赋值,是利用寄存器从全局数据内存区把字符串“abcde”拷贝到栈内存中的
    4. int szNum[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 栈中是如何分布的?
         00401798   mov         dword ptr [ebp-14h],1
         0040179F   mov         dword ptr [ebp-10h],2
         004017A6   mov         dword ptr [ebp-0Ch],3
         004017AD   mov         dword ptr [ebp-8],4
         004017B4   mov         dword ptr [ebp-4],5
    可以看出来 是从右边开始入栈,所以是 5 4 3 2 1 入栈
    int *ptrA = (int*)(&szNum+1);
    int *ptrB = (int*)((int)szNum + 1);
    std::cout<< ptrA[-1] << *ptrB << std::endl;
    结果如何?
    28:       int *ptrA = (int*)(&szNum+1);
    004017BB   lea         eax,[ebp]
    004017BE   mov         dword ptr [ebp-18h],eax
    &szNum是指向数组指针;加1是加一个数组宽度;&szNum+1指向移动5个int单位之后的那个地方, 就是把EBP的地址赋给指针
    ptrA[-1]是回退一个int*宽度,即ebp-4
    29:       int *ptrB = (int*)((int)szNum + 1);
    004017C1   lea         ecx,[ebp-13h]
    004017C4   mov         dword ptr [ebp-1Ch],ecx
    如果上面是指针算术,那这里就是地址算术,只是首地址+1个字节的offset,即ebp-13h给指针
    实际保存是这样的
    01               00           00      00           02           00      00      00
    ebp-14h     ebp-13h                      ebp-10h
    注意是int*类型的,最后获得的是 00 00 00 02
    由于Little-endian, 实际上逻辑数是02000000   转换为十进制数就为33554432
    最后输出533554432

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