相信很多編程新手村的同學(xué)們都會有一個疑問：C 語言如何調(diào)用函數(shù)的呢？局部變量的作用域為什么僅限于函數(shù)內(nèi)？這個調(diào)用不是指C 語言上的函數(shù)調(diào)用的語法，而是在內(nèi)存的視角下，函數(shù)的調(diào)用過程。本文將從C 語言調(diào)用實例，內(nèi)存視角,反匯編代碼來探討C 語言函數(shù)的調(diào)用過程，也可以說是C 語言函數(shù)調(diào)用過程圖解。通過這個C 語言函數(shù)調(diào)用過程圖解，同學(xué)們將會知道，C 語言函數(shù)在調(diào)用時，內(nèi)存空間是怎樣變化的。

要想理解這一個過程還好涉及到函數(shù)棧幀的概念。函數(shù)棧幀指的是，在調(diào)用函數(shù)時，系統(tǒng)在?？臻g中給函數(shù)所分配的一段連續(xù)空間。其中 ebp（棧幀基址指針）則是指明了當(dāng)前函數(shù)的棧幀基地址，對函數(shù)的資源（局部變量、實參等）的訪問，都要通過 ebp+offset（偏移量）來進(jìn)行訪問。而 esp 則是棧指針，指示當(dāng)前?？臻g棧頂?shù)奈恢谩?/p>

以下代碼即是此次探討 C 語言函數(shù)調(diào)用過程的實例源碼：

intsubFunc(intabc)
{
intdef=0x9999;
abc=0x8888;
returnabc;
}

int_tmain()
{

subFunc(0x2222);

return0;
}

源碼很簡單，在一個主函數(shù)中，調(diào)用一個帶參數(shù)的子函數(shù)。源碼使用 Visual Studio2010 進(jìn)行調(diào)試，并同時查看內(nèi)存窗口、反匯編窗口及變量窗口。

進(jìn)入調(diào)試模式，并將斷點(diǎn)定在調(diào)用子函數(shù) subFunc()處，然后運(yùn)行并觀察。

通過觀察窗口，可以知道，此時還是在執(zhí)行 main 函數(shù)，而 ebp（棧幀基址指針）指向的是 0x0073fb64，esp=0x0073fa98。從反匯編代碼可以看到，在調(diào)用函數(shù)前，需要先將參數(shù)壓棧，也就是將實參存到了 0x0073fa94 處，然后再調(diào)用到子函數(shù)。

進(jìn)入到子函數(shù)時，esp 已經(jīng)變成了 0x0073fa8c，而 0x0073fa90 處存放的是，子函數(shù)執(zhí)行完后返回到 main 函數(shù)中的地址。進(jìn)入到子函數(shù)后，先將 main 函數(shù)的 ebp 壓棧，然后將當(dāng)前棧頂指針的值賦值給 ebp 作為當(dāng)前子函數(shù)的 subFunc()的棧幀基址指針。此時 esp 和 ebp 都變成了 0x0073fa8c。

緊接著，可以看到，esp 一下子被減去了 0x0cch，也就是說棧空間一下子增長了 0x0cch，并且這段空間全部被賦值為 0xcc。再往下看，可以看到子函數(shù)中的局部變量被分配在了 0x0073fa84 處（因為變量是 32 位的，然后 CPU 卻是 64 位的，所以空了 32 位不作使用），也就是說，這一段被初始化為 0xcc 的?？臻g是被用來給局部變量分配空間的。

接下來再看，在 main 函數(shù)傳遞了一個實參 0x2222 給子函數(shù) subFunc 中的形參 abc。在對 abc 進(jìn)行讀寫時，其實就是在對前面實參所被存儲的空間進(jìn)行讀寫，也就是說形參在作為參數(shù)也作為局部變量的同時，它所被分配的內(nèi)存空間是在函數(shù)棧幀基址 ebp 之下。

而子函數(shù)被執(zhí)行完后，返回的過程則是一個與上面過程相逆的過程。將相應(yīng)的數(shù)據(jù)出棧，恢復(fù) ebp 等信息，釋放子函數(shù)的?？臻g，返回到主函數(shù)。所以局部變量的作用域只是在函數(shù)中，當(dāng)函數(shù)被執(zhí)行完返回時，函數(shù)的棧幀都被釋放了，局部變量等數(shù)據(jù)也就沒有了，不存在了，也就是說局部變量的生命周期是與函數(shù)的生命周期等同的。

經(jīng)過以上的 C 語言函數(shù)調(diào)用過程圖解，相信已經(jīng)理解了 C 語言在內(nèi)存中是如何調(diào)用的了。然后可以總結(jié)并得出下面的函數(shù)調(diào)用的棧幀圖解。從函數(shù)調(diào)用的層面看，?？臻g是被從下往上一塊一塊地增長的，并且是后分配的先被釋放，先分配的后被釋放。

編輯：hfy