为什么函数局部变量和参数被压入堆栈？

Question

函数如何存储在内存中，即：作为普通变量表达式的数据段或代码段在任何一个中将什么推入堆栈指针？或者整个函数，如果局部变量和参数已经存储在数据段中，为什么我们还需要推送它们？

Answer 1

例如，在C/C++中，无论何时执行一个函数，执行范围都在堆栈内存中，即在堆栈中为该函数分配内存。这意味着其中的局部变量（包括参数）仅在该堆栈内可用，除非您将参数作为 address/reference 传递而不是按值传递。在通过 reference/address 传递的情况下，我们使用指针来访问此函数外部存在的变量。

希望它能回答您的问题。如果不是，请提供更多详细信息。

Answer 2

函数存储在内存中。通常使用单独的段来存储可执行代码。内存管理器可以保护此内存不被更改。使用虚拟内存，任何未使用的代码都可以换出，并在代码（函数）必须执行时恢复。

全局数据存储在全局内存中。

本地数据分配在栈上。这些数据称为 "automatic variables".

调用函数时，return地址存储在栈中，前面是函数的参数。

所以，不，函数本身（可执行代码）没有存储在堆栈中。只有它的参数、本地数据和 return 地址。

注意：此简化描述基于英特尔。 "stack".

其他架构可能有不同的概念

Answer 3

虽然细节因平台而异 executable file formats and calling conventions, it's common for programs to be divided into multiple segments. Here's the general layout of a program for x86 (taken from here):

              +------------------------+
high address  | Command line arguments |   
              | and environment vars   |  
              +------------------------+
              |         stack          |
              | - - - - - - - - - - -  |
              |           |            |
              |           V            |
              |                        |
              |           ^            |
              |           |            |
              | - - - - - - - - - - -  |
              |          heap          |
              +------------------------+
              |    global and read-    |
              |       only data        |
              +------------------------+
              |     program text       |
 low address  |    (machine code)      |
              +------------------------+

函数本身存放在程序正文段中，而函数操作的数据存放在其他段中。请注意，这是虚拟内存布局，而不是物理内存。

在大多数系统上，当您调用函数时，会从堆栈中分配一个堆栈帧。堆栈帧将有 space 用于函数参数和局部变量，以及前一个堆栈帧的地址和函数后要执行的下一条指令的地址 returns （同样，具体细节将根据调用约定不同）：

              +----------------+
high address: | argument N     |
              +----------------+
              | argument N-1   |
              +----------------+
                     ...
              +----------------+
              | argument 1     |
              +----------------+
              | return addr    |
              +----------------+
              | prv frame addr | <---- %ebp
              +----------------+
              | local 1        |
              +----------------+
              | local 2        |
              +----------------+
                     ...
              +----------------+
 low address: | local N        | <---- %esp
              +----------------+

除了堆栈指针寄存器（x86 上的%esp，x86_64 上的%rsp），还有一个基指针 寄存器（ %ebp 在 x86 上，%rsp 在 x86_64 上）。该寄存器存储堆栈帧的地址，函数通过该地址的偏移量引用局部变量和参数。 Quick-n-dirty 示例：

int main( void )
{
  int x = 1;
  int y = 2;

  printf( "foo(1,2) = %d\n", foo( x, y ) );
  return 0;
}

这是编译代码的片段，我们在其中分配 x 和 y（在可执行文件上使用 objdump -d 获得的清单）：

 55d:   c7 45 f0 01 00 00 00    movl   [=13=]x1,-0x10(%ebp)
 564:   c7 45 f4 02 00 00 00    movl   [=13=]x2,-0xc(%ebp)

在此代码中，我们将值 1 写入位置 16 字节 "below" 存储在 %ebp 中的地址，并将值 2 写入位置 12 字节 "below" .

为什么函数局部变量和参数被压入堆栈？

Why functions locals and arguments are pushed to the stack?

c

assembly

calling-convention

stack-frame