函数调用约定 (cdecl stdcall)

在 C 语言里，我们通过阅读函数声明，就知道怎么携带参数去调用函数，也能在函数体定义内使用这些参数。但是 CPU 并不直接完成函数调用的传参操作，这需要人为的约定。这些约定被编译器识别和使用，生成所需的代码。

一般每个线程都维护着一个堆栈，称为调用栈。调用方想进行函数调用并传递参数，就往栈里压入参数。被调函数从栈顶取出一定数量的参数使用，这就完成了参数的传递。这个过程需要一些约定，使调用方和被调函数都能正确地识别对应参数的位置等。

顺便一提，函数返回值是怎么实现的呢？是往调用栈里压入了一个空值占位，被调函数往这个位置写入返回值，调用方再取出来使用，这就完成了返回值的传递。

函数调用约定主要包括三方面的内容：

压栈时的参数顺序，是从左至右还是从右至左

调用完成后堆栈由谁清理，是调用方还是被调函数

编译器的函数名修饰约定

主要有 cdecl stdcall 两种不同的约定，同时这也是 C 的关键字。

cdecl

cdecl 表示：

参数从右至左入栈

调用方来维护堆栈

告知 C 编译器，输出的函数名应该前加 _，即修饰为 _

cdecl 是 C/C++ 的默认函数调用约定。

在使用时，用特定的关键字来修饰函数名，Windows 下常用的 Visual C++ Compiler 支持 __cdecl；Linux 下常用的 GCC 支持 __attribute__((cdecl))。

cdecl 带来了两件事：

被调函数虽然不知道有多少参数入了栈，但会自上而下按需取走需要的参数。你可能想到了，使用可变参数(vararg/stdarg)的函数(如 printf)就只能使用 cdecl 约定。

每次函数调用后都要生成一段清栈代码，生成的目标代码会比较大

stdcall

stdcall 又称为 Pascal 约定，因为这也是 Pascal 语言使用的函数调用约定。

stdcall 表示：

参数从右至左入栈

被调函数来维护堆栈。这一过程一般通过指令 retn x 完成，x 是参数占用的字节数(记为 )

告知 C 编译器，输出的函数名应该前加 _ 后跟 @，即修饰为 _@

这里的第三点，举例说明：在 win64 环境下，函数 int __stdcall foo(void * p) 就可以在外部使用 _foo@8 来引用。

在使用时，vc++ 下使用 __stdcall；gcc 下使用 __attribute__((stdcall))。

在 Windows 编程中，宏 CALLBACK WINAPI 都指向 __stdcall。

因为 stdcall 严格控制了参数的字节数，所以不能实现可变参数。

__fastcall __thiscall

在 __stdcall 之上，引入了两个优化版本 __fastcall __thiscall。

__fastcall 将前两个或多个参数由寄存器传递(由编译器选决定选用哪些寄存器)，以优化大多数参数个数较少的函数的调用耗时。C 编译器输出的函数名修饰为 @@。

__thiscall 是 C++ 中引入的，这不是关键字，不可手动指定，而是针对类成员函数自动添加，将 this 指针放在特定寄存器中(由编译器自行决定)。

__fastcall 和 __thiscall 都与编译器相关，可移植性较差。

naked call

表示函数无需保护现场(prolog)和恢复现场(epilog)的代码。

这在 vc++ 下不是通过关键字实现的，而是通过 __declspec(naked) 函数声明；gcc 下通过 __attribute__((naked))。

naked 标志跟 __inline 内联函数是不同的机制，不能一起使用。

关于函数名修饰规则

编译器输出的函数名，在其他目标文件中引用该函数时使用。

C 语言采用上述规则，而 C++ 则采用另一套规则，该规则详尽描述了函数原型，因此显得有些复杂。

但是，在 C++ 中可以使用 extern "C" 来要求以 C 编译器的方式来编译和链接，这也会以 C 的方式来修饰函数名。

在编写可移植的代码时，常用以下代码段来实现这一目标：

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

// code

#ifdef __cplusplus

}

#endif /* end of __cplusplus */

拓展阅读

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