【玩转腾讯云】深入理解C程序在内存中的栈原创

这是一段C语言的代码，它是怎么让G器运行的呢？比如我们可以使用GCC编译器将源代码先转换成汇编代码，这里的杠S就是生成汇编的参数，杠O2只是优化参数忽略就好了，然后把杠S换转换成杠C，就会产生机器代码，最后和unix库函数代码合并，最终未给CPU去执行。今天我们通过汇编来了解C语言在运行时的站，这里的汇编基于IA32指令集，IA32也就是INTEL32位体系结构，这个处理器系列俗称X86 CPU运行时自己附带有少量的小型存储区域，称为寄存器。在IA32中，寄存器的名字都是E开头的，大部分都是通用的，只有两个比较特殊ESP专门存。

放指针，而EBP存放真指针。后面会具体介绍一个程序。在运行时，这些局部变量会存储在内存中的区域，称为站。站在数据结构中是一个基本的结构，只有两个操作，一个是push入站，另一个是pop出站。但在内存中，站是倒过来的，也就是从高地指向低地址增长，这样站顶的指针称为站指针，指向站的最下面。这里用寄存器ESP，也就是sta pointer的缩写。举个例子，有三个寄存器，它们存储三个不同的值，0X代表16进制的意思，这里可以忽略有一句汇编是push ex，也就是将寄存器ex中的值入站，这里的air指代long的意思，占四个字节大小，俗称双字。它实际上可以用另外两条汇编等同。现在内存中有一个站ESP，就是站指针指向站顶，地址是0X108，那么第一句话让站指针EP减少四个字节，Dollar符号代表立即数，就是指数字，那么在内存中占指针向下移动四个字节，这里一个单元格是四个字节，注意站士从高地址向低地址伸长。然后第二句再将寄存器ex的值赋值给站指针E。

SP所指向的内存地址，这里的括号是把寄存器中的值当成内存的地址，根据地址来找到对应的值。那么反过来，POP1DX将站点出站赋值给寄存器EDX等价于这两句话。首先第一句话将站指针EP指向的值0XE03先赋值给寄存器EDX，然后再将站指针ESP向上移动四个字节，原来的值没有必要改变，但已经属于空的区域了。现在我们从这段C程序出发，了解站的运行状态，主函数叫Co，它会调用swap at函数，将两个参数互换再相加，每个运行的基本单位成为过程。这里具体讲是函数Co函数运行时内。

帧中的运行站里面有一块相应的区域成为战争。当调用swap I的函数前，战争中已经有局部的变量。当前站点由站指针由寄存器ESP存储，主函数对应站帧的起始地址由帧指针也就是寄存器EBP存储。在调用swap a之前，取变量a one和a two的地址作为调用参数。

我们来看对应的汇编，首先是将EBP减去四的地址给寄存器EXA暂时存储，再将暂存的值压占，也就是a two的地址。同样道理，后两句话是将a one的地址压站，最后用call命令调用swap a保存，调用后下一句代码地址作为返回地址，然后压站。现在正式开始执行swap at函数，首先要创建swap at函数对应的战争。按照汇编，先将寄存器EBP帧指针压站，这里的EBP指向上一个站帧的起始地址，然后将站指针ESP的地址附给帧指针EBP，也就是针指针也指向站顶。

再把寄存器ebx保存，因为它有可能存有之前函数的变量，接着是swap函数体对应的汇编，这里就不展开了。最后调用结束时通过操纵站指针和真指针恢复到主函数Co继续执行。好了，本期的视频就到这里，我们下期再见。