百面嵌入式专栏(面试题)什么是函数调用栈?

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📢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

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Linux操作系统笔试面试真题 文章被收录于专栏

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。

全部评论
还是要一次性的搞明白,然后反复阅读加深印象,最后还能结合一些实验
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发布于 02-17 21:52 陕西
个人简介:一直从业于半导体行业,曾为Linux内核开源文档社区提交过若干文档。 主要从事Linux、Android相关系统软件开发工作,负责Soc芯片BringUp及系统软件开发,喜欢阅读内核源代码,在不断的学习和工作中深入理解内存管理,进程调度,文件系统,设备驱动等内核子系统。
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发布于 02-18 18:26 陕西
跟着有经验的老师学比闷头自己看书要更高效、收获更多、成长更快。
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发布于 02-18 18:28 陕西
很深入感谢老铁
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发布于 02-20 18:26 陕西
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发布于 02-22 19:50 江苏

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