如果将编译后的代码反汇编，会发现传参过程中有很多寄存器相关的操作，包括了传参、数据的清理等等。

那么具体是怎么工作的？为什么要按照这一规则？

简介 #

应用二进制接口 Application Binary Interface, ABI 用来规范程序模块之间的接口，主要包括了：A) 调用约定，参数、返回值如何传递等；B) 类型表示，大小、布局、对齐方式等；C) 名称修饰，例如 C++ 的名称规范等。

这里仅介绍调用过程的约定。

标准介绍 #

不同编译器实现时略有区别，这导致不同编译器的代码无法混合使用；有些被作为 API 标准 (例如微软的 stdcall 调用约束，通过 Windows API 标准进行约束) ，那么编译器的实现基本一致。

其中 gcc 通常有三种规范 cdecl fastcall stdcall ，这里仅介绍常见的 cdecl ，是 C 语言的一种调用约束，也是 C 语言的事实上的标准。

cdecl #

其全称为 C Declaration ，由调用者自己清理堆栈上的参数，采用从右至左的顺序入栈，这样就可以实现可变参数列表，例如 printf() 。

在 x86 架构上，其内容包括：

• 函数实参在线程栈上按照从右至左的顺序依次压栈。
• 函数结果保存在寄存器 EAX/AX/AL 中，浮点型存放在寄存器 ST0 中。
• 调用者负责从线程栈中弹出实参，也就是清理传参时的栈信息。
• 将 1 字节或者 2 字节的整型参数提升为 4 字节。

栈帧 Stack Frame #

每次函数的调用，都会在栈上维护一个独立的栈帧，栈从高地址向低地址延伸，通过 ebp 指向当前的栈帧底部，esp 始终指向栈顶的顶部，所以，ebp 被称为 “帧指针”，而 esp 被称为 “栈指针”。

栈帧中主要包括了：

• 函数的返回地址、栈基址和参数，严格来说应该是上个栈帧的；
• 临时变量，包括了函数内定义的局部变量，以及编译器自动生成的其它临时变量；

与栈帧操作相关的就是函数的调用以及数据的返回。

函数调用 #

在函数的调用过程中，包括了调用函数 (Caller) 以及被调用函数 (Callee) 有函数的调用者（caller）和被调用的函数（callee）。调用者需要知道被调函数的返回值。被调用者需要知道传入的参数和返回地址。 分为以下几步：

调用者只需要将参数按照规范传入即可。

1. 参数入栈，如果小于等于6个会直接只用寄存器；
2. 调用 call 指令，改指令会将当前下一条指令压栈，并跳转到对应函数地址执行；

被调用函数会进行如下处理。

1. 保存上个函数的栈基址，也就是将 rbp 压栈，对应 pushq %rbp 指令，用来在函数结束时恢复 Caller 的栈帧；
2. 切换栈帧，直接将当前栈顶 rsp 赋值给 rbp 即可，也就是 movq %rsp, %rbp ；

接下来不同的函数就会有不同的操作，如果函数包含了函数内的临时变量，那么会通过 sub esp 给新栈分配空间；也可能会先将通过寄存器传递的参数保存到当前栈中，也即是 movl %edi, -4(%rbp) 类似的指令。

函数返回 #

相对来说，函数的返回要简单很多。

1. 将计算结果保存到 eax 寄存器中；

2. 恢复之前函数的栈帧信息，也就是恢复帧指针 popq %rbp ；
3. 调用 ret 指令返回，会自动从栈中获取地址，并跳转到改地址执行。

总结 #

所以，通常在被调用函数中会执行如下的语句。

pushq %rbp
movq  %rbp, %rsp

这样基本的栈就如上所示，那么每个函数的栈信息，实际上会有两个地址位的空白，而当设置好了 rbp 之后，在函数中就不会再修改该寄存器的值。