浅谈栈区

栈区：

是用于存储函数调用和局部变量的一块内存区域。它的大小取决于编译器的设置和编译器选项。在大多数编译器中，栈区的默认大小是固定的，通常在几MB到几十MB之间。这个默认大小可以通过编译器选项进行修改。

栈区用来存储以下信息：

1. 函数参数：函数参数是通过栈区来传递的，当函数被调用时，函数的参数会被按照一定的顺序依次压入栈中。

2. 局部变量：函数中定义的局部变量和临时变量也是存储在栈区中的。当函数被调用时，这些变量会被分配一定的内存空间，并在函数执行结束后自动释放。

3. 返回地址：函数调用过程中，函数的返回地址会被存储在栈区中，以便在函数执行结束后返回到正确的调用位置继续执行。

4. 栈帧指针：栈帧指针（Frame Pointer）是一个记录当前栈帧位置的指针，它指向当前函数开头处的栈地址。用于在程序执行过程中能够准确地获取局部变量的内存位置。

? ? ?用以下代码做个简单示例：

int test(int x ,int y) 
{
	return 0;
}
int main() 
{
	int  a = 120;
	int  b = 12;
	test(a, b);
    return 0；
}

在栈区内部情况大致是这样：

第一步：栈区开辟main函数的栈帧，再用两个寄存器esp和edp分别指向当前栈帧的栈顶和栈帧的起始位置确定一片栈帧大小，当前创建的main函数栈帧所以维护的是main函数

1. ESP (Stack Pointer):

   • ESP 是栈指针寄存器，它指向当前栈的栈顶位置。
   • 在函数调用时，ESP 用于分配和释放栈空间。
   • 当函数被调用时，ESP 会向下移动，为局部变量和参数分配空间；函数返回时，ESP 会向上移动，释放函数调用时分配的栈空间。（因为栈区使用习惯是从高地址到低地址，所以向下是开辟）

2. EBP (Base Pointer):

   • EBP 是基址指针寄存器，通常用于指向当前函数栈帧的基址或起始位置。
   • 在函数内部，EBP 的值常用于访问函数参数和局部变量（加偏移量方便访问栈帧内部的局部变量以及其他一些东西）。
   • 通过 EBP，函数可以在栈上更方便地定位和访问自己的局部数据，而不受栈指针移动的影响。
   • 在函数调用时，EBP 会被保存到栈上，以便在函数返回时能够恢复原始的 EBP 值。

?第二步：main栈帧里面开辟两个变量a，b所需的内存空间

第三步：当main函数调用test 函数时，开始压栈，创建test函数的栈帧同时esp和edp指向test函数栈帧的起始和栈顶

第四步：在里面开辟形参的所需内存以及main函数返回地址方便返回

以上是函数调用在栈中的情况

当 test 函数执行完成后，程序需要进行函数返回的过程，将控制流程返回到调用函数（例如 main 函数）的正确位置。以下是函数返回的一般过程：

1. 恢复栈帧：

   • 在 test 函数执行完成后，程序会从 test 函数的栈帧中取出保存的返回地址，这个地址指向调用 test 函数的函数（比如 main 函数）的下一条指令。

2. 栈帧指针（EBP）的恢复：

   • 如果在 test 函数调用前保存了 main 函数的栈帧指针 EBP，则需要将 EBP 的值恢复为先前保存的值。这是为了确保栈帧的正确操作。

3. 栈指针（ESP）的调整：

   • ESP 在函数调用时会向下移动，为局部变量和参数分配栈空间。在函数返回时，ESP 需要向上移动，释放先前分配的栈空间。

4. 跳转到返回地址：

   • 将控制流程跳转到保存的返回地址，这样程序就会返回到调用 test 函数的函数的下一条指令处。

使用栈区好处：先进后出的结构方便随用随丢（执行完当前函数如果没有再调用其他函数就销毁）以及栈区是线性回归方便寄存器的实现，栈区的内存管理相对简单，不需要手动分配和释放内存。这减少了程序员的负担，降低了出错的可能性。