百面嵌入式专栏(面试题)什么是函数调用栈?
=
沉淀、分享、成长,让自己和他人都能有所收获!😄
📢在开发软件的过程中我们经常会遇到错误,如果你用 Google 搜过出错信息,那你多少应该都访问过Stack Overflow这个网站。作为全球最大的程序员问答网站,Stack Overflow 的名字来自于一个常见的报错,就是栈溢出(stack overflow)。
今天,我们就从程序的函数调用开始,讲讲函数间的相互调用,在计算机指令层面是怎么实现的,以及什么情况下会发生栈溢出这个错误。
一、什么是函数调用栈
栈就像一个乒乓球桶,每次程序调用函数之前,我们都把调用返回后的地址写在一个乒乓球上,然后塞进这个球桶。这个操作其实就是我们常说的压栈。如果函数执行完了,我们就从球桶里取出最上面的那个乒乓球,很显然,这就是出栈。
拿到出栈的乒乓球,找到上面的地址,把程序跳转过去,就返回到了函数调用后的下一条指令了。如果函数 A 在执行完成之前又调用了函数 B,那么在取出乒乓球之前,我们需要往球桶里塞一个乒乓球。而我们从球桶最上面拿乒乓球的时候,拿的也一定是最近一次的,也就是最下面一层的函数调用完成后的地址。乒乓球桶的底部,就是栈底,最上面的乒乓球所在的位置,就是栈顶。
二、函数调用栈解析
我们还是从一个非常简单的 C 程序 看起。
// function_example.c #include <stdio.h> int static add(int a, int b) { return a+b; } int main() { int x = 5; int y = 10; int u = add(x, y); }
这个程序定义了一个简单的函数 add,接受两个参数 a 和 b,返回值就是 a+b。而 main 函数里则定义了两个变量 x 和 y,然后通过调用这个 add 函数,来计算 u=x+y,最后把 u 的数值打印出来。
$ gcc -g -c function_example.c $ objdump -d -M intel -S function_example.o
我们把这个程序编译之后,objdump 出来。我们来看一看对应的汇编代码。
int static add(int a, int b) { 0: 55 push rbp 1: 48 89 e5 mov rbp,rsp 4: 89 7d fc mov DWORD PTR [rbp-0x4],edi 7: 89 75 f8 mov DWORD PTR [rbp-0x8],esi return a+b; a: 8b 55 fc mov edx,DWORD PTR [rbp-0x4] d: 8b 45 f8 mov eax,DWORD PTR [rbp-0x8] 10: 01 d0 add eax,edx } 12: 5d pop rbp 13: c
剩余60%内容,订阅专栏后可继续查看/也可单篇购买
首先我们都知道,操作系统是所有软件的基础,所有上层软件都要依赖于操作系统提供的各种机制,才能运行。 而我在工作中也认识了很多技术大牛,根据我的观察,他们的基本功往往十分扎实,这对他们的架构视野、技术成长都十分有帮助。 可以说,操作系统作为计算机的灵魂,眼前的工作、日常的生活,甚至这个行业未来的“诗与远方”都离不开它。