C程序的函数调用可视化研究
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ｉｔ ｘ ｙ ｉｔ ，ｉｔ ｎ Ｇ （ｎ ｎ ｎ Ｍａ ｍ）
｛ ｉｔ ｅ ， ； ｎ ｍｐ ｒ ｔ
ｉ（＜ ｆｎ ｍ）
｛ ｔｍｐ １ ｎ ＝Ｉ ； ｍ ＝ｔｍｐ ｅ １ ； ｌ ｌ ｅ ；
栈 空间来 保 存 函数 栈 帧 ， 底 指针 通 常 也 叫栈 基址 ． 栈 是存 储 在 Ｅ Ｐ寄存 器里 的 ，Ｓ Ｂ Ｅ Ｐ寄存 器 中存 储 栈顶 指 针 ，在 ｘ ６平 台上 ８
调 用 进 行 可 视 化 展 示 ， 而 有 助 于 对 复 杂 函 数 调 用 特 别 是 递 归 调 用 中 的 算 法 设 计 、 区使 用 、 码 优 化 等 内容 的 理 从 栈 代
解。
关 键词 ： 函数调 用； 可视 化 ； 归函数 ； 栈 ； 址解析 递 堆 地
中 图 分 类 号 ：Ｐ １ Ｔ３２ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２ ７ ０ （０ ０ １－ ０ ３ ０ １７ — ８ ０ ２ １ ） １ ０ ７ — ３
例 如 ，下 面 程 序 的 功 能 是 求 两 个 正 整 数 的 最 小 公 倍 数 ， 文
件 名 为 Ｍｉ Ｇ ．。 ｎ ｂＣ
， Ｍｉ Ｇｂｃ ｎ
渊用Ｍｉ Ｇ 前的Ｅ Ｐ ｎｂ Ｓ
ＯＯｌ２ ＦＦ２Ｃ
０ ２ Ｆ２ ０ｌ Ｆ ８
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返 地址
ＥＳＰ
ＯＯ１２ＦＦ２ ０
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图 １ ｍａｎ函 数 栈 桢 ｉ
作者 简介 ： 宋新爱 （ ９ ３ ， ， １ ７ 一）女 陕西岐 山人 ， 士 ， 硕 西安 石油 大 学计 算机 学院讲 师 ， 究 方向 为管 理信 息 系统 与 计算 机 网络 ； 宏 （９ ８ ） 男 ， 研 王 １６ 一 ， 陕西 西 安 人 ， 士 ． 安 石 油 大 学 计 算 机 学 院 副 教 授 ， 究 方 向 为 办 公 自动 化 系统 ， 硕 西 研 多媒 体 内容 管 理 系统 。
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ｉｔ ； ｎ Ｐ
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ｐｉｔ ” 输 入 两 个 正 整 数 ： ， ＼” ； ｒ ｆ 请 ｎ（ ａ ｂｎ ）
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｝ ｜ ＥＢＰ
现场保 护 ， 括保护调 用 函数的运 行状态 和返 回地址 ， 将 参数 包 并
ｂ
按 逆序入栈 。获取 被调 函数 栈桢 ， 将局 部变 量按顺 序入 栈 ， 执行 函数体 。函数调用 后恢复现 场 ， 包括获 取调 用 函数返 回地址 ， 将 局 部变量 、 函数形 参 出栈 ， 函数返 回值保 留 ｃ ｕ ｅ ｓｄ ｏ ｈ
１ 函 数 调 用 实 现 机 制
函 数 是 Ｃ 程 序 的 基 本 单 位 ，单 个 函 数 调 用 操 作 所 使 用 的 栈 部 分 被 称 为 栈 帧 在 执 行 程 序 时 ， 作 系 统 为 进 程 分 配 一 块 操
｝
ｗ ｉ （ｒ：ｎ ｈｌ （ ｅ ％ｍ） ０ ！＝ ）
｛ ｎ＝ｍ； ｍ ＝ｒ ；｝
ｒ ｔ ｒ ｎｌ ｅ ｕ ｎ ；
ｉｔ ｎ ｂ ｉｔ ，ｉｔ ｎ ＭｉＧ （ ｎ ｎｎ ｍ）
函数 时 ， Ｅ Ｐ减去 相应 字 节数 获 取形 参 存储 空间 ， 将 Ｓ 再将 被 调 函数 的参数表 入栈 ． 然后 跳转 到被 调 函数 的人 口点 。Ｃ Ｃ 编译 ／ 器 默认 的 Ｃ函 数调用 方 式 是 函数 参 数按 照从 右 向左 的顺 序 人
栈 ， 且 由函数调 用 者负 责清 除栈 中 的参数 。 当调用 函数 时将 并 ｍ ｉ 数 的 Ｅ Ｐ减 去 相 应 字 节 数 获 取 被 调 函 数 的 栈 桢 Ｅ Ｐ和 ａｎ函 Ｓ Ｂ Ｅ Ｐ． 上 一 层 的 Ｅ Ｐ入 栈 保 存 ， 及 将 被 调 函 数 的 局 部 变 量 Ｓ 将 Ｂ 以
由 此 可 知 函 数 调 用 过 程 可 分 为 三 个 阶段 ： 甬数 凋 用 前 进 行
ｐｉｔ ” 们 的 最 小 公 倍 数 为 ： 、” ＭｉＧ （ ， ） ； ｒ ｆ 它 ｎ（ ％ｄｎ ， ｎ ｂ ａ ｂ ）
ＥＢＰ
０ ０１ ２ＦＦ８ ０
０ １ ＦＦ Ｃ ０ ２ ７
Ｏ０１ ２ＦＦ７８
第９ 第 １ 期 卷 １
软 件 导 刊
Ｓ ｆｗａｅ Ｇｕｄｅ ｏｔ ｒ ｉ
Ｖｏ１ ． ９Ｎｏ １ ．１
ＮＯ ２ Ｏ Ｖ． ０１
Ｃ程序 的函数调 用可视化研 究
宋新 爱 ． 王 宏
（ 西安石 油 大学 计 算机 学院 ， 陕西 西安 ７ ０ ６ ） １０ ５ 摘 要 ： 分析 Ｃ程序 的 函数 调 用机 制 ， 阐述 函数调 用可视 化 实现 技 术 ， 并利 用 Ｇ Ｕ编 译 器工 具链跟 踪 函数 ， 函数 Ｎ 对
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７ ・ ４
ＥＢＰ ００ｌ２ ＦＦ１Ｃ
按顺 序入 栈 。被调 函数 返 回时 ， Ｅ Ｐ加上 相应 字节 数 归还 被 将 Ｓ
凋 函 数 栈 空 间 ． 且 Ｅ Ｐ移 至 调 用 函 数 栈 顶 ， 出 参 数 及 主 调 并 Ｓ 弹 函 数 压 在 栈 中 的 代 码 执 行 指 针 （ Ｉ ）跳 同 主 调 函 数 ， ｝ 调 ＥＰ ， 再 扫主 函数恢 复 到调 用前 的栈 。
这 个 栈 是 从 高 地 址 向 低 地 址 增 长 的 ｍａ ｉ 数 是 Ｃ程 序 执 行 的 人 口点 ，它 会 首 先 得 到 一 个 栈 ｎ函 帧 ， 由 Ｅ Ｐ和 Ｅ Ｐ分 别 指 向 栈 底 和 栈 顶 ． 后 将 当 前 的 代 码 并 Ｂ Ｓ 然 执 行 指 针 （ Ｉ ） 栈 ， 及 将 局 部 变 量 按 顺 序 入 栈 。 进 入 被 调 ＥＰ 压 以 当
