C++程序中不同的函數調用方式
在C語言中，假設我們有這樣的一個函數：
int function(int a,int b)
調用時只要用result = function(1,2)這樣的方式就可以使用這個函數。但是，當高級
語言被編譯成計算機可以識別的機器碼時，有一個問題就凸現出來：在CPU中，計算機沒
有辦法知道一個函數調用需要多少個、什麼樣的參數，也沒有硬件可以保存這些參數。
也就是說，計算機不知道怎麼給這個函數傳遞參數，傳遞參數的工作必須由函數調用者
和函數本身來協調。爲此，計算機提供了一種被稱爲棧的數據結構來支持參數傳遞。
棧是一種先進後出的數據結構，棧有一個存儲區、一個棧頂指針。棧頂指針指向堆棧中
第一個可用的數據項（被稱爲棧頂）。用戶可以在棧頂上方向棧中加入數據，這個操作
被稱爲壓棧(Push)，壓棧以後，棧頂自動變成新加入數據項的位置，棧頂指針也隨之修
改。用戶也可以從堆棧中取走棧頂，稱爲彈出棧(pop)，彈出棧後，棧頂下的一個元素變
成棧頂，棧頂指針隨之修改。
函數調用時，調用者依次把參數壓棧，然後調用函數，函數被調用以後，在堆棧中取得
數據，並進行計算。函數計算結束以後，或者調用者、或者函數本身修改堆棧，使堆棧
恢復原裝。
在參數傳遞中，有兩個很重要的問題必須得到明確說明：
當參數個數多於一個時，按照什麼順序把參數壓入堆棧
函數調用後，由誰來把堆棧恢復原裝
在高級語言中，通過函數調用約定來說明這兩個問題。常見的調用約定有：
stdcall
cdecl
fastcall
thiscall
naked call
stdcall調用約定
stdcall很多時候被稱爲pascal調用約定，因爲pascal是早期很常見的一種教學用計算機
程序設計語言，其語法嚴謹，使用的函數調用約定就是stdcall。在Microsoft C++系列
的C/C++編譯器中，常常用PASCAL宏來聲明這個調用約定，類似的宏還有WINAPI和CALLB
ACK。
stdcall調用約定聲明的語法爲(以前文的那個函數爲例）：
int __stdcall function(int a,int b)
stdcall的調用約定意味着：1）參數從右向左壓入堆棧，2）函數自身修改堆棧 3)函數
名自動加前導的下劃線，後面緊跟一個@符號，其後緊跟着參數的尺寸
以上述這個函數爲例，參數b首先被壓棧，然後是參數a，函數調用function(1,2)調用處
翻譯成彙編語言將變成：
push 2 第二個參數入棧
push 1 第一個參數入棧
call function 調用參數，注意此時自動把cs:eip入棧
而對於函數自身，則可以翻譯爲：
push ebp 保存ebp寄存器，該寄存器將用來保存堆棧的棧頂指針，可以在函數退出
時恢復
mov ebp,esp 保存堆棧指針
mov eax,[ebp + 8H] 堆棧中ebp指向位置之前依次保存有ebp,cs:eip,a,b,ebp +8指向
a
add eax,[ebp + 0CH] 堆棧中ebp + 12處保存了b
mov esp,ebp 恢復esp
pop ebp
ret 8
而在編譯時，這個函數的名字被翻譯成_function@8
注意不同編譯器會插入自己的彙編代碼以提供編譯的通用性，但是大體代碼如此。其中
在函數開始處保留esp到ebp中，在函數結束恢復是編譯器常用的方法。
從函數調用看，2和1依次被push進堆棧，而在函數中又通過相對於ebp(即剛進函數時的
堆棧指針）的偏移量存取參數。函數結束後，ret 8表示清理8個字節的堆棧，函數自己
恢復了堆棧。
__stdcall有時也叫pascal調用約定，因爲被調用的函數負責清理堆棧，所以使用這種調用約定，清理堆棧的代碼只需要有一次（函數內部），所以總的代碼長度較__cdecl(c調用約定，調用者負責清理堆棧)來的小，但是因此也不能像c那樣支持可變參數列表。
所以的win32 API函數都使用__stdcall調用約定，實際上我們通常用APIENTRY宏來代替。
如果你用c/c++寫庫或者dll供其它語言編寫的程序(如Delphi)調用，那麼就要聲明爲__stdcall。
#define APIENTRY WINAPI
#define WINAPI __stdcall
一個例子：
在c裏面的聲明：
extern “C” int APIENTRY resetPump()；
Delphi的調用接口聲明：
Function resetPump():integer; stdcall; External 'PumpDll.dll';
cdecl調用約定
cdecl調用約定又稱爲C調用約定，是C語言缺省的調用約定，它的定義語法是：
int function (int a ,int b) //不加修飾就是C調用約定
int __cdecl function(int a,int b)//明確指出C調用約定
在寫本文時，出乎我的意料，發現cdecl調用約定的參數壓棧順序是和stdcall是一樣的
，參數首先由有向左壓入堆棧。所不同的是，函數本身不清理堆棧，調用者負責清理堆
棧。由於這種變化，C調用約定允許函數的參數的個數是不固定的，這也是C語言的一大
特色。對於前面的function函數，使用cdecl後的彙編碼變成：
調用處
push 1
push 2
call function
add esp,8 注意：這裏調用者在恢復堆棧
被調用函數_function處
push ebp 保存ebp寄存器，該寄存器將用來保存堆棧的棧頂指針，可以在函數退出
時恢復
mov ebp,esp 保存堆棧指針
mov eax,[ebp + 8H] 堆棧中ebp指向位置之前依次保存有ebp,cs:eip,a,b,ebp +8指向
a
add eax,[ebp + 0CH] 堆棧中ebp + 12處保存了b
mov esp,ebp 恢復esp
pop ebp
ret 注意，這裏沒有修改堆棧
MSDN中說，該修飾自動在函數名前加前導的下劃線，因此函數名在符號表中被記錄爲_f
unction，但是我在編譯時似乎沒有看到這種變化。
由於參數按照從右向左順序壓棧，因此最開始的參數在最接近棧頂的位置，因此當採用
不定個數參數時，第一個參數在棧中的位置肯定能知道，只要不定的參數個數能夠根據
第一個後者後續的明確的參數確定下來，就可以使用不定參數，例如對於CRT中的sprin
tf函數，定義爲：
int sprintf(char* buffer,const char* format,...)
由於所有的不定參數都可以通過format確定，因此使用不定個數的參數是沒有問題的。
fastcall
fastcall調用約定和stdcall類似，它意味着：
函數的第一個和第二個DWORD參數（或者尺寸更小的）通過ecx和edx傳遞，其他參數通過
從右向左的順序壓棧
被調用函數清理堆棧
函數名修改規則同stdcall
其聲明語法爲：int fastcall function(int a,int b)
thiscall
thiscall是唯一一個不能明確指明的函數修飾，因爲thiscall不是關鍵字。它是C++類成
員函數缺省的調用約定。由於成員函數調用還有一個this指針，因此必須特殊處理，th
iscall意味着：
參數從右向左入棧
如果參數個數確定，this指針通過ecx傳遞給被調用者；如果參數個數不確定，this指針
在所有參數壓棧後被壓入堆棧。
對參數個數不定的，調用者清理堆棧，否則函數自己清理堆棧
爲了說明這個調用約定，定義如下類和使用代碼：
class A
{
public:
int function1(int a,int b);
int function2(int a,...);
};
int A::function1 (int a,int b)
{
return a+b;
}
#include
int A::function2(int a,...)
{
va_list ap;
va_start(ap,a);
int i;
int result = 0;
for(i = 0 i < a i ++)
{
result += va_arg(ap,int);
}
return result;
}
void callee()
{
A a;
a.function1 (1,2);
a.function2(3,1,2,3);
}
callee函數被翻譯成彙編後就變成：
//函數function1調用
0401C1D push 2
00401C1F push 1
00401C21 lea ecx,[ebp-8]
00401C24 call function1 注意，這裏this沒有被入棧
//函數function2調用
00401C29 push 3
00401C2B push 2
00401C2D push 1
00401C2F push 3
00401C31 lea eax,[ebp-8] 這裏引入this指針
00401C34 push eax
00401C35 call function2
00401C3A add esp,14h
可見，對於參數個數固定情況下，它類似於stdcall，不定時則類似cdecl
naked call
這是一個很少見的調用約定，一般程序設計者建議不要使用。編譯器不會給這種函數增
加初始化和清理代碼，更特殊的是，你不能用return返回返回值，只能用插入彙編返回
結果。這一般用於實模式驅動程序設計，假設定義一個求和的加法程序，可以定義爲：
__declspec(naked) int add(int a,int b)
{
__asm mov eax,a
__asm add eax,b
__asm ret
}
注意，這個函數沒有顯式的return返回值，返回通過修改eax寄存器實現，而且連退出函
數的ret指令都必須顯式插入。上面代碼被翻譯成彙編以後變成：
mov eax,[ebp+8]
add eax,[ebp+12]
ret 8
注意這個修飾是和__stdcall及cdecl結合使用的，前面是它和cdecl結合使用的代碼，對
於和stdcall結合的代碼，則變成：
__declspec(naked) int __stdcall function(int a,int b)
{
__asm mov eax,a
__asm add eax,b
__asm ret 8 //注意後面的8
}
至於這種函數被調用，則和普通的cdecl及stdcall調用函數一致。
函數調用約定導致的常見問題
如果定義的約定和使用的約定不一致，則將導致堆棧被破壞，導致嚴重問題，下面是兩
種常見的問題：
函數原型聲明和函數體定義不一致
DLL導入函數時聲明瞭不同的函數約定
以後者爲例，假設我們在dll種聲明瞭一種函數爲：
__declspec(dllexport) int func(int a,int b);//注意，這裏沒有stdcall，使用的是
cdecl
使用時代碼爲：
typedef int (*WINAPI DLLFUNC)func(int a,int b);
hLib = LoadLibrary(...);
DLLFUNC func = (DLLFUNC)GetProcAddress(...)//這裏修改了調用約定
result = func(1,2);//導致錯誤
由於調用者沒有理解WINAPI的含義錯誤的增加了這個修飾，上述代碼必然導致堆棧被破
壞，MFC在編譯時插入的checkesp函數將告訴你，堆棧被破壞了。
作用：
對於不同的語言，函數的調用規則可能有些不同，主要是各參數的壓棧序順序不同。
比如有的語言再編譯爲最終代碼時將各參數從左向右依次壓棧，有的則正好相反，
從右向左壓棧。
在用某語言和其他語言進行混合編程時，如果兩者的順序不一樣，爲了保證調用正常進 行， 就要用到一些這樣的聲明。
補充材料:
其實看雪的書中已經提到這個問題了，只不過少了thiscall和fastcall,而thiscall是VC++類成員默認的函數調用方式、fastcall是C++Builder默認的調用方式，所以我在這裏做一個補充，方便大家查閱。
例子：
假設我們的函數爲：
int sumExample (int a, int b)
{
return a + b;
}
調用代碼爲： int c = sum (2, 3);
現在分別來看幾種不同的調用方式，調用者彙編代碼和函數體彙編代碼：
(1)_cdecl (C語言的調用方式) －－－－－－－－－－－－－－－
調用者代碼>>>：
; // push arguments to the stack, from right to left
push 3
push 2
; // call the function
call _sumExample
; // cleanup the stack by adding the size of the arguments to ESP register
add esp,8
; // copy the return value from EAX to a local variable (int c)
mov dword ptr [c],eax
函數體代碼>>>：
; // function prolog
push ebp
mov ebp,esp
sub esp,0C0h
push ebx
push esi
push edi
lea edi,[ebp-0C0h]
mov ecx,30h
mov eax,0CCCCCCCCh
rep stos dword ptr [edi]
; //return a + b;
mov eax,dword ptr [a]
add eax,dword ptr [b]
; // function epilog
pop edi
pop esi
pop ebx
mov esp,ebp
pop ebp
ret
(2)__stdcall (Windows API 的調用方式) -----------------------
調用者代碼>>>：
; // push arguments to the stack, from right to left
push 3
push 2
; // call the function
call _sumExample@8
; // copy the return value from EAX to a local variable (int c)
mov dword ptr [c],eax
函數體代碼>>>：
; // function prolog goes here (the same code as in the __cdecl example)
; //return a + b;
mov eax,dword ptr [a]
add eax,dword ptr [b]
; // function epilog goes here (the same code as in the __cdecl example)
; // cleanup the stack and return
ret 8
(3)__fastcall(寄存器調用方式) -----------------------
調用者代碼>>>：
; // put the arguments in the registers EDX and ECX
mov edx,3
mov ecx,2
; // call the function
call @fastcallSum@8
; // copy the return value from EAX to a local variable (int c)
mov dword ptr [c],eax
函數體代碼>>>：
; // function prolog
push ebp
mov ebp,esp
sub esp,0D8h
push ebx
push esi
push edi
push ecx
lea edi,[ebp-0D8h]
mov ecx,36h
mov eax,0CCCCCCCCh
rep stos dword ptr [edi]
pop ecx
mov dword ptr [ebp-14h],edx
mov dword ptr [ebp-8],ecx
; // return a + b;
mov eax,dword ptr [a]
add eax,dword ptr [b]
;// function epilog
pop edi
pop esi
pop ebx
mov esp,ebp
pop ebp
ret
(4)thiscall(C++類成員函數調用方式) -----------------------
這個比較特殊，函數是某個類的成員，所以我們這樣定義：
class CSum //類定義
{
int sum ( int a, int b) {return a+b;}
};
調用者代碼>>>：
push 3
push 2
lea ecx,[sumObj]
call ?sum@CSum@@QAEHHH@Z; CSum::sum
mov dword ptr [s4],eax
函數體代碼>>>：
push ebp
mov ebp,esp
sub esp,0CCh
push ebx
push esi
push edi
push ecx
lea edi,[ebp-0CCh]
mov ecx,33h
mov eax,0CCCCCCCCh
rep stos dword ptr [edi]
pop ecx
mov dword ptr [ebp-8],ecx
mov eax,dword ptr [a]
add eax,dword ptr [b]
pop edi
pop esi
pop ebx
mov esp,ebp
pop ebp
ret 8
總結： 這4種call基本上是C++程序(Visual C++ ,C++Builder)最常見的調用方式，熟練掌握這幾種call的調用者與函數體的彙編代碼格式有助於更快分析算法，寫註冊機。所以我簡單列舉在這裏，不足的地方還請大家補充，錯誤的地方還請批評指正！