【发布时间】：2017-01-04 06:47:17
【问题描述】：
我正在编写一个编译器，纯粹是为了学习。我目前正在通过编译简单的 c++ 代码来学习堆栈帧，然后研究 gcc 4.9.2 为 Windows x86 生成的输出 asm。
我的简单c++代码是
#include <iostream>
using namespace std;
int globalVar;
void testStackStuff(void);
void testPassingOneInt32(int v);
void forceStackFrameCreation(int v);
int main()
{
globalVar = 0;
testStackStuff();
std::cout << globalVar << std::endl;
}
void testStackStuff(void)
{
testPassingOneInt32(666);
}
void testPassingOneInt32(int v)
{
globalVar = globalVar + v;
forceStackFrameCreation(v);
}
void forceStackFrameCreation(int v)
{
globalVar = globalVar + v;
}
好的，当它使用 -mpreferred-stack-boundary=4 编译时，我期望看到一个与 16 字节对齐的堆栈（从技术上讲，它与 16 字节对齐，但还有额外的 16 字节未使用的堆栈空间）。 gcc 生成的 main 的序言是：
22 .loc 1 12 0
23 .cfi_startproc
24 0000 8D4C2404 lea ecx, [esp+4]
25 .cfi_def_cfa 1, 0
26 0004 83E4F0 and esp, -16
27 0007 FF71FC push DWORD PTR [ecx-4]
28 000a 55 push ebp
29 .cfi_escape 0x10,0x5,0x2,0x75,0
30 000b 89E5 mov ebp, esp
31 000d 51 push ecx
32 .cfi_escape 0xf,0x3,0x75,0x7c,0x6
33 000e 83EC14 sub esp, 20
34 .loc 1 12 0
35 0011 E8000000 call ___main
35 00
36 .loc 1 13 0
37 0016 C7050000 mov DWORD PTR _globalVar, 0
38 .loc 1 15 0
39 0020 E8330000 call __Z14testStackStuffv
第 26 行将 esp 向下舍入到最近的 16 字节边界。
第 27、28 和 31 行总共将 12 个字节压入堆栈，然后
第 33 行从 esp 中再减去 20 个字节，总共 32 个字节！
为什么？
第 39 行然后调用 testStackStuff。
注意 - 此调用推送返回地址（4 个字节）。
现在，让我们看一下 testStackStuff 的序言，记住堆栈现在距离下一个 16 字节边界更近了 4 个字节。
67 0058 55 push ebp
68 .cfi_def_cfa_offset 8
69 .cfi_offset 5, -8
70 0059 89E5 mov ebp, esp
71 .cfi_def_cfa_register 5
72 005b 83EC18 sub esp, 24
73 .loc 1 22 0
74 005e C704249A mov DWORD PTR [esp], 666
第 67 行又推了 4 个字节（现在是 8 个字节向边界移动）。
第 72 行又减去了 24 个字节（总共 32 个字节）。
此时堆栈已在 16 字节边界上正确对齐。但是为什么是 2 的倍数呢？
如果我将编译器标志更改为 -mpreferred-stack-boundary=5，我希望堆栈与 32 字节对齐，但 gcc 似乎再次生成与 64 字节对齐的堆栈帧，是我预期数量的两倍。
主线序言
23 .cfi_startproc
24 0000 8D4C2404 lea ecx, [esp+4]
25 .cfi_def_cfa 1, 0
26 0004 83E4E0 and esp, -32
27 0007 FF71FC push DWORD PTR [ecx-4]
28 000a 55 push ebp
29 .cfi_escape 0x10,0x5,0x2,0x75,0
30 000b 89E5 mov ebp, esp
31 000d 51 push ecx
32 .cfi_escape 0xf,0x3,0x75,0x7c,0x6
33 000e 83EC34 sub esp, 52
34 .loc 1 12 0
35 0011 E8000000 call ___main
35 00
36 .loc 1 13 0
37 0016 C7050000 mov DWORD PTR _globalVar, 0
37 00000000
37 0000
38 .loc 1 15 0
39 0020 E8330000 call __Z14testStackStuffv
第 26 行将 esp 向下舍入到最近的 32 字节边界
第 27、28 和 31 行总共将 12 个字节压入堆栈，然后
第 33 行从 esp 中再减去 52 个字节，总共 64 个字节！
testStackStuff 的序幕是
66 .cfi_startproc
67 0058 55 push ebp
68 .cfi_def_cfa_offset 8
69 .cfi_offset 5, -8
70 0059 89E5 mov ebp, esp
71 .cfi_def_cfa_register 5
72 005b 83EC38 sub esp, 56
73 .loc 1 22 0
（堆栈上的 4 个字节来自）调用 __Z14testStackStuffv
（堆栈上的 4 个字节来自）push ebp
（堆栈上的 56 个字节来自）sub esp,56
总共 64 个字节。
有人知道为什么 gcc 会创建这个额外的堆栈空间还是我忽略了一些明显的东西？
感谢您提供的任何帮助。
【问题讨论】：
-
但 gcc 似乎再次生成对齐到 64 字节的堆栈帧。不，它使用了
and esp, -32。堆栈帧大小看起来像 64 字节，但它的对齐方式只有 32B。 -
相关：stackoverflow.com/questions/38781118/… 解释了
push DWORD PTR [ecx-4]部分。
标签： c++ x86 stack alignment frame