函数的内部处理及全局变量和局部变量

秒速五厘米 2024-04-03 09:38 35阅读 0赞

[CSDN话题挑战赛第2期][CSDN_2]  
参赛话题：[学习笔记][Link 1]

**目录**

一、函数的内部处理

二、全局变量和局部变量

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## 一、函数的内部处理 ##

上一篇博客用汇编分析了 Sample4.c 整个代码过程，现在分析以下AddNum函数的源代码部分，分析一下参数的接收、返回值等机制：

_AddNum    proc    near
     push      ebp                   ---(1)
     mov       ebp,esp               ---(2)
     mov       eax,dword ptr[ebp+8]  ---(3)
     add       eax,dword ptr[ebp+12] ---(4)
     pop       ebp                   ---(5)
     ret                             ---(6)
    _AddNum    endp

ebp 寄存器的值在（1)中入栈，在（5)中出栈，这主要是为了把函数中用到的ebp 寄存器的内容，恢复到函数调用前的状态

（2)中把负责管理栈地址的esp 寄存器的值赋值到了ebp 寄存器中。这是因为，在mov 指令中方括号内的参数，是不允许指定 esp寄存器的。因此，这里就采用了不直接通过esp,而是用ebp 寄存器来读写栈内容的方法

（3)使用［ebp+8\]指定栈中存储的第1个参数123,并将其读出到 eax 寄存器中。像这样，不使用pop指令，也可以参照栈的内容。而之所以从多个寄存器中选择了eax寄存器，是因为eax是负责运算的累加寄存器

通过（4)的add指令，把当前eax 寄存器的值同第2个参数相加后的结果存储在eax寄存器中。［ebp+12\]是用来指定第2个参数456的。在C语言中，函数的返回值必须通过eax 寄存器返回，这也是规定。也就是函数的参数是通过栈来传递，返回值是通过寄存器返回的

（6)中ret指令运行后，函数返回目的地内存地址会 **自动出栈**，据此，程序流程就会跳转返回到**（6)（Call\_AddNum)**的下一行。这时，AddNum函数入口和出口处栈的状态变化，就如下图所示

AddNum函数内部的栈状态变化：

![d7b7437f0da3462fa58aa44a5d3f57b0.png][]

## 二、全局变量和局部变量 ##

在函数外部定义的变量称之为全局变量，在函数内部定义的变量称为局部变量，全局变量可以在任意函数中使用，局部变量只能在函数定义局部变量的内部使用。下面，通过汇编语言来看一下全局变量和局部变量的不同之处

下面定义的C语言代码分别定义了局部变量和全局变量，并且给各变量进行了赋值，代码：

// 定义被初始化的全局变量
    int a1 = 1;
    int a2 = 2;
    int a3 = 3;
    int a4 = 4;
    int a5 = 5;
    
    //定义没有初始化的全局变量
    int b1,b2,b3,b4,b5;
    
    //定义函数
    void MyFunc(){
    //定义局部变量
    int c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7,c8,c9,c10;
    
    //给局部变量赋值
    c1 = 1;
    c2 = 2;
    c3 = 3;
    c4 = 4;
    c5 = 5;
    c6 = 6;
    c7 = 7;
    c8 = 8;
    c9 = 9;
    c10 = 10;
    
    //把局部变量赋值给全局变量
    a1 = c1;
    a2 = c2;
    a3 = c3;
    a4 = c4;
    a5 = c5;
    b1 = c6;
    b2 = c7;
    b3 = c8;
    b4 = c9;
    b5 = c10;
    }

用Borland C++ 编译后的汇编代码可以大致分为：

**1、初始化的全局变量，会汇总到名为 \_DATA 的段定义中**

_DATA segment dword public use32 'DATA'
    ...
    _DATA ends

**2、没有初始化的全局变量，会汇总到名为 \_BSS 的段定义中**

_BSS segment dword public use32 'BSS'
    ...
    _BSS ends

**3、被段定义 \_TEXT 围起来的汇编代码则是 Borland C++定义**

_TEXT segment dword public use32 'CODE'
    _MyFunc proc near
    ...
    _MyFunc endp
    _TEXT ends

汇编指令：

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;"><strong>操作码</strong></td> 
   <td style="text-align:center;"><strong>操作数</strong></td> 
   <td style="text-align:center;"><strong>功能</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">add</td> 
   <td style="text-align:center;">A,B</td> 
   <td> <p style="text-align:center;">把A和B的值相加，并把结果赋值为A</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">call</td> 
   <td style="text-align:center;">A</td> 
   <td style="text-align:center;">调用函数A</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">cmp</td> 
   <td style="text-align:center;">A,B</td> 
   <td style="text-align:center;">对A和B进行比较，比较结果会自动存入标志寄存器中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">inc</td> 
   <td style="text-align:center;">A</td> 
   <td style="text-align:center;">对A的值 +1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">ige</td> 
   <td style="text-align:center;">标签名</td> 
   <td style="text-align:center;">和cmp命令组合使用，跳转到标签行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">jl</td> 
   <td style="text-align:center;">标签名</td> 
   <td style="text-align:center;">和cmp命令组合使用，跳转到标签行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">jle</td> 
   <td style="text-align:center;">标签名</td> 
   <td style="text-align:center;">和cmp命令组合使用，跳转到标签行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">jmp</td> 
   <td style="text-align:center;">标签名</td> 
   <td style="text-align:center;">和cmp命令组合使用，跳转到标签行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">mov</td> 
   <td style="text-align:center;">A,B</td> 
   <td style="text-align:center;">把B的值赋给A</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">pop</td> 
   <td style="text-align:center;">A</td> 
   <td style="text-align:center;">从栈中读取数值并存入A</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">push</td> 
   <td style="text-align:center;">A</td> 
   <td style="text-align:center;">把A的值存入栈中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">ret</td> 
   <td style="text-align:center;">无</td> 
   <td style="text-align:center;">将处理返回到调用源</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">xor</td> 
   <td style="text-align:center;">A,B</td> 
   <td style="text-align:center;">A和B进行异或比较，并将结果存入A中</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

我们首先来看一下**＿DATA** 段定义的内容。**＿a1 label dword** 定义了**＿a1** 这个标签。标签表示的是相对于段定义起始位置的位置。由于**＿a1** 在**＿DATA 段**定义的开头位置，所以相对位置是0。**＿a1** 就相当于是全局变量a1。编译后的函数名和变量名前面会加一个**（＿）**，这也是Borland C++的规定。**dd 1** 指的是，申请分配了4字节的内存空间，存储着1这个初始值。dd指的是 **define double word** 表示有两个长度为2的字节领域（word)，也就是4字节的意思

Borland C++中，由于 **int** 类型的长度是4字节，因此汇编器就把int a1=1变换成了**＿a1 labeldword 和dd 1**。同样，这里也定义了相当于全局变量的a2-a5的标签**＿a2-\_a5**，它们各自的初始值2-5也被存储在各自的4字节中

接下来，我们来说一说**＿BSS**段定义的内容。这里定义了相当于全局变量b1-b5的标签**＿b1-\_b5**。其中的 **db 4dup(?)**表示的是申请分配了4字节的领域，但值尚未确定（这里用？来表示）的意思。 **db(define byte)**表示有1个长度是1字节的内存空间。因而，db 4 dup(?)的情况下，就是4字节的内存空间

> 注意：db 4 dup(?)不要和dd 4混淆了，前者表示的是4个长度是1字节的内存空间。而db4表示的则是双字节（＝4字节）的内存空间中存储的值是4

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