咱们都知道函数调用是经过栈来完结的，并且知道在栈中存放着该函数的局部变量。可是关于栈的完结细节或许不一定清楚。本文将介绍一下在Linux平台下函数栈是怎么完结的。有些同学或许觉得没必要了解这么深化，其实非也。依据本号多年的经历，了解体系深层次的原理对剖析疑难问题有很好的协助。
就像了解抓包是处理网络通信问题的高档兵器相同，了解函数调用栈则是剖析程序内存问题的高档兵器。本文以Linux 64位操作体系下C言语开发为例，介绍应用程序调用栈的完结原理，并经过一个实例和GDB东西详细剖析一下某个程序的调用栈内容。在介绍详细的调用栈之前，咱们先介绍一些根底常识，这些常识是了解后续函数调用栈的根底。
咱们知道Intel的CPU在规划的时分都是向前兼容的，也便是在新一代的CPU上能够运转老一代CPU上的编译的程序。为了确保兼容性，新一代CPU保存了老一代寄存器的别号。以16位寄存器AX为例，AL表明低8位，AH表明高8位。而32位CPU面世之后，经过名为EAX的寄存器表明32位寄存器，AX依然保存。以此类推，RAX表明一个64位寄存器。
为了了解函数调用栈的细节，有必要了解一下汇编程序中函数调用的完结。函数的调用首要分为2部分，一个是调用，别的一个是回来。在汇编言语中函数调用是经过call指令完结的，回来则是经过ret指令。
汇编言语的call指令相当于履行了2步操作，分别是，1）将当时的IP或CS和IP压入栈中； 2）跳转，相似与jmp指令。相同，ret指令也分2步，分别是，1）将栈中的地址弹出到IP寄存器；2）跳转履行后续指令。这个基本上便是函数调用的原理。
除了在代码间的跳动外，函数的调用往往还需求传递一个参数，而处理完结后还或许有回来值。这些数据的传递都是经过寄存器进行的。在函数调用之前经过上文介绍的寄存器存储参数，函数回来之前经过RAX寄存器（32位体系为EAX）存储回来成果。
别的一个比较重要的常识点是函数调用进程中与仓库相关的寄存器RSP和RBP，两个寄存器首要完结对栈方位的记载，详细效果如下：RSP：栈指针寄存器(reextended stack pointer)，其内存放着一个指针，该指针永久指向体系栈最上面一个栈帧的栈顶。RBP：基址指针寄存器(reextended base pointer)，其内存放着一个指针，该指针永久指向体系栈最上面一个栈帧的底部。
寄存器的称号跟体系结构是相关的，本文是64位体系，因而寄存器是RSP和RBP。如果是32位体系则寄存器的称号为ESP和EBP。
咱们先从全体上来看一下函数调用栈的首要内容，如图4所示。在函数栈中首要包含函数参数表、局部变量表、栈的基址和函数回来地址。这儿栈的基址是上一个栈帧的基址，由于在本函数中需求运用该基址拜访栈中的内容，因而需求首要将上一个栈帧中的基址压栈。
为了便于了解，咱们以一个详细的程序作为示例。本程序十分简略，首要是模仿了多个函数的函数调用联系和参数传递。别的，在函数func_2中界说了2个形参，以模仿多参数传递的进程。
在本示例中，main函数调用func_1函数。咱们从main函数开端剖析，能够先看一下右侧的C言语代码。首要是函数参数的预备进程。在main函数调用func_1时顺次传入的参数为1、2、3和4+g，其间最终一个参数是需求核算的。依照赤色方框的虚线，咱们能够看到对应的汇编程序，在汇编程序中首要处理最终一个参数，然后是倒数第二个，以此类推（函数参数的处理次序在日常开发中是需求留意的内容要点）。一起，咱们看到存储参数的寄存器称号与前文是共同。
当预备完参数之后，便是调用func_1函数，这个在汇编言语中便是call func_1这一行。尽管仅仅一行汇编指令，但其实内部做了一些工作，这个咱们在前文介绍call指令的时分有所介绍，咱们能够参阅一下前文。
之后就进入func_1函数的处理逻辑。最一开端是pushq %rbp汇编程序，这句指令的效果是将RBP压入函数栈中。这句压栈及后边的更新RBP的值（moveq %rsp, %rbp）是构建本函数的栈帧头，后续对本栈帧的内容的拜访都是经过帧头（RBP）进行的。接下来是对参数压栈的进程和局部变量初始化的进程，详细散布参阅图5中的绿色方框和赤色方框。
这样，函数回来后寄存器RBP和RSP从被调用者的栈帧切换到了调用者的栈帧。
