C/C++函數調用方式內幕

 

呼叫慣例：
__cdecl __fastcall與 __stdcall，三者都是呼叫慣例(Calling convention)，它決定以下內容：1)函數參數的壓棧順序，2)由調用者還是被調用者把參數彈出棧，3)以及產生函數修飾名的方法。
1、__stdcall呼叫慣例：函數的參數自右向左通過棧傳遞，被調用的函數在返回前清理傳送參數的記憶體棧，
2、_cdecl是C和C＋＋程式的預設調用方式。每一個調用它的函數都包含清空堆棧的代碼，所以產生的可執行檔大小會比調用_stdcall函數的大。函數採用從右至左的壓棧方式。注意：對於可變參數的成員函數，始終使用__cdecl的轉換方式。
3、__fastcall呼叫慣例：它是通過寄存器來傳送參數的（實際上，它用ECX和EDX傳送前兩個雙字（DWORD）或更小的參數，剩下的參數仍舊自右向左壓棧傳送，被調用的函數在返回前清理傳送參數的記憶體棧）。
4、thiscall僅僅應用於"C++"成員函數。this指標存放於CX寄存器，參數從右至左壓。thiscall不是關鍵詞，因此不能被程式員指定。
5、 naked call採用1-4的呼叫慣例時，如果必要的話，進入函數時編譯器會產生代碼來儲存ESI，EDI，EBX，EBP寄存器，退出函數時則產生代碼恢複這些寄存器的內容。naked call不產生這樣的代碼。naked call不是類型修飾符，故必須和_declspec共同使用。
呼叫慣例可以通過工程設定：Setting.../C/C++ /Code Generation項進行選擇，預設狀態為__cdecl。
名字修飾約定：
1、修飾名(Decoration name)："C"或者"C++"函數在內部（編譯和連結）通過修飾名識別
2、C編譯時間函數名修飾約定規則：
__stdcall呼叫慣例在輸出函數名前加上一個底線首碼，後面加上一個"@"符號和其參數的位元組數，格式為_functionname@number,例如 ：function(int a, int b)，其修飾名為：_function@8
__cdecl呼叫慣例僅在輸出函數名前加上一個底線首碼，格式為_functionname。
__fastcall呼叫慣例在輸出函數名前加上一個"@"符號，後面也是一個"@"符號和其參數的位元組數，格式為@functionname@number。
3、C++編譯時間函數名修飾約定規則：
__stdcall呼叫慣例：
1)、以"?"標識函數名的開始，後跟函數名；
2)、函數名後面以"@@YG"標識參數表的開始，後跟參數表；
3)、參數表以代號表示：
X--void ，
D--char，
E--unsigned char，
F--short，
H--int，
I--unsigned int，
J--long，
K--unsigned long，
M--float，
N--double，
_N--bool，
PA--表示指標，後面的代號表明指標類型，如果相同類型的指標連續出現，以"0"代替，一個"0"代表一次重複；
4)、參數表的第一項為該函數的傳回值類型，其後依次為參數的資料類型,指標標識在其所指資料類型前；
5)、參數表後以"@Z"標識整個名字的結束，如果該函數無參數，則以"Z"標識結束。
其格式為"?functionname@@YG*****@Z"或"?functionname@@YG*XZ"，例如
           int Test1(char *var1,unsigned long)-----“?Test1@@YGHPADK@Z”
           void Test2()                       -----“?Test2@@YGXXZ”
__cdecl呼叫慣例：
規則同上面的_stdcall呼叫慣例，只是參數表的開始標識由上面的"@@YG"變為"@@YA"。
__fastcall呼叫慣例：
規則同上面的_stdcall呼叫慣例，只是參數表的開始標識由上面的"@@YG"變為"@@YI"。
VC++對函數的省缺聲明是"__cedcl",將只能被C/C++調用.

注意：
1、_beginthread需要__cdecl的線程函數地址，_beginthreadex和CreateThread需要__stdcall的線程函數地址。
2、一般WIN32的函數都是__stdcall。而且在Windef.h中有如下的定義：
#define CALLBACK __stdcall
#define WINAPI　 __stdcall
3、extern "C" _declspec(dllexport) int __cdecl Add(int a, int b);
   typedef int (__cdecl*FunPointer)(int a, int b);
   修飾符的書寫順序如上。
4、 extern "C"的作用：如果Add(int a, int b)是在c語言編譯器編譯，而在c++檔案使用，則需要在c++檔案中聲明：extern "C" Add(int a, int b)，因為c編譯器和c++編譯器對函數名的解釋不一樣（c++編譯器解釋函數名的時候要考慮函數參數，這樣是了方便函數重載，而在c語言中不存在函數重載的問題），使用extern "C"，實質就是告訴c++編譯器，該函數是c庫裡面的函數。如果不使用extern "C"則會出現連結錯誤。
一般象如下使用：
#ifdef _cplusplus
#define EXTERN_C extern "C"
#else
#define EXTERN_C extern
#endif
#ifdef _cplusplus
extern "C"{
#endif
EXTERN_C int func(int a, int b);
#ifdef _cplusplus
}
#endif
5、MFC提供了一些宏，可以使用AFX_EXT_CLASS來代替__declspec(DLLexport)，並修飾類名，從而匯出類，AFX_API_EXPORT來修飾函數，AFX_DATA_EXPORT來修飾變數
AFX_CLASS_IMPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_API_IMPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_DATA_IMPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_CLASS_EXPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_API_EXPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_DATA_EXPORT：__declspec(DLLexport)
AFX_EXT_CLASS：#ifdef _AFXEXT
   AFX_CLASS_EXPORT
         #else
   AFX_CLASS_IMPORT
6、 DLLMain負責初始化(Initialization)和結束(Termination)工作，每當一個新的進程或者該進程的新的線程訪問DLL時，或者訪問DLL的每一個進程或者線程不再使用DLL或者結束時，都會調用DLLMain。但是，使用TerminateProcess或 TerminateThread結束進程或者線程，不會調用DLLMain。
7、一個DLL在記憶體中只有一個執行個體
DLL程式和調用其輸出函數的程式的關係：
1)、DLL與進程、線程之間的關係
DLL模組被映射到調用它的進程的虛擬位址空間。
DLL使用的記憶體從調用進程的虛擬位址空間分配，只能被該進程的線程所訪問。
DLL的控制代碼可以被調用進程使用；調用進程的控制代碼可以被DLL使用。
DLLDLL可以有自己的資料區段，但沒有自己的堆棧，使用調用進程的棧，與調用它的應用程式相同的堆棧模式。
2)、關於共用資料區段
DLL 定義的全域變數可以被調用進程訪問；DLL可以訪問調用進程的全域資料。使用同一DLL的每一個進程都有自己的DLL全域變數執行個體。如果多個線程並發訪問同一變數，則需要使用同步機制；對一個DLL的變數，如果希望每個使用DLL的線程都有自己的值，則應該使用線程局部儲存(TLS，Thread Local Strorage)。