C++ 学习系列3 -- 函数压栈与出栈

news2024/12/23 18:04:05

在C++中,函数压栈(函数调用)和出栈(函数返回)是函数调用过程中的两个关键步骤。下面将逐步解释这两个过程:

一  函数压栈与出栈过程简介

函数压栈(函数调用)的过程如下:

  1. 调用指令:在函数调用点,会发出一个调用指令(如call指令),将控制权转移到被调用函数的入口点。
  2. 保存返回地址:调用指令执行前,当前函数的返回地址会被压入栈中,以便在函数执行完毕后返回到正确的位置。
  3. 参数压栈:函数调用时,将函数的参数按照一定的顺序压入栈中。通常,参数从右至左依次入栈。
  4. 保存寄存器值:在一些体系结构中,函数调用时需要保存一些寄存器的值,以便在函数执行完毕后能够恢复原始的寄存器状态。
  5. 帧指针与局部变量压栈:为了支持函数内的局部变量和堆栈的动态分配,通常会在栈上维护一个帧指针(frame pointer),它指向当前函数的栈帧(stack frame)的底部。同时,函数内部定义的局部变量也会在栈上分配空间。
  6. 执行函数体:一旦函数的参数、局部变量和其他上下文信息都被压入栈中,函数体中的代码开始执行。

函数出栈(函数返回)的过程如下:

  1. 恢复寄存器值:在一些体系结构中,函数返回时需要恢复之前保存的寄存器的值。
  2. 释放局部变量和帧指针:函数返回后,会释放函数内部定义的局部变量所占用的栈空间,并将帧指针恢复到上一层函数的栈帧。
  3. 弹出参数和返回地址:函数返回后,参数和返回地址会从栈中弹出,将控制权返回到调用函数的正确位置。

二 参数入栈顺序

c/c++中规定了函数参数的压栈顺序是从右至左

可以看如下例子:

// person.h
#include<string>
 
class Person
{
public:
    Person(std::string name);
    Person(const Person& p);
    ~Person();
 
private:
    std::string m_name;
};
 
//------------------------
 
// person.cpp
 
#include "person.h"
#include<iostream>
Person::Person(std::string name):m_name(name)
{
    std::cout << "Person constructor name: " << m_name << std::endl;
}
 
Person::~Person()
{
    std::cout << "Person destructor name: " << m_name << std::endl;
}
 
Person::Person(const Person& p)
{
    this->m_name = p.m_name;
    std::cout << "Person  copy constructor name: " << this->m_name << std::endl;
}
 
// -----------------------
// main.cpp
#include<iostream> 
#include "person.h"
 
void testFunc1(Person p1, Person p2, Person p3)
{
    Person pp1("pp1");
    Person pp2("pp2");
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    Person p1("p1 ----");
    Person p2("p2 ----");
    Person p3("p3 ----");
    std::cout << " --------------" <<std::endl;
    testFunc1(p1,p2,p3);

    return a.exec();
}
 

 从输出结果可以看出,先执行的最右边的参数 p3 的拷贝构造函数,再依次执行 p2 、p1 参数 

参考链接:c/c++参数入栈顺序和参数计算顺序 - 知乎 (zhihu.com)

               C++ 函数压栈与出栈 - 知乎

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