是否可以在函数中获取由返回值初始化的变量的内存地址？

Question

我一直在研究 C 中的内联汇编以及调用堆栈的工作原理，但我一直无法弄清楚是否可以检索请求函数返回值的变量的地址，从函数内部。

int hypothetical_func(){

    /*...
    .. some assembly to get the address of 'int a' from the call stack?
    ...*/

    return 5;
}

int main(){
    int a = hypothetical_func();
}

这可能吗？

Answer 1

没有。 int 在寄存器中返回，被调用者不参与调用者在返回后对该寄存器所做的事情。它可能永远不会存储在内存中。

如果返回类型不是int，而是足够大，调用约定按值返回它，那么hypothetical_func 将有一个输出地址。 （或者一个假设的（可怕的）调用约定甚至可能通过隐藏指针而不是寄存器返回 int。假设机器是像所有真实 CPU 一样的寄存器机器。）

但这可能只是一个临时的返回值，而不是赋值的实际 LHS。（或初始化，如果不是 C++，这与 C 中的相同内容非常接近）。特别是如果分配给全局或其他东西。有关*out = foo(); 的情况，请参见What prevents the usage of a function argument as hidden pointer?，其中T *out 是一个函数arg。证明将函数 arg 作为foo() 的返回值对象传递是否/何时安全是非常重要的。

有些编译器甚至不尝试优化，只是在堆栈上为返回值临时腾出空间，然后从那里复制到最终对象中。

正如@prl 指出的那样，返回值甚至可能不是 变量的初始值设定项。例如printf("%d\n", foo()); 只是将返回值传递给函数 arg。 或者foo(); 丢弃返回值，不将其分配到任何地方。（但如果调用约定指定函数通过隐藏指针返回，则调用者必须将指针传递给足够的暂存空间。被调用者仍将写入其返回值，并且不需要因错误指针而发生段错误或覆盖其他内容。这是与 C 抽象机的操作分开的 asm / 调用约定细节。或者我猜你可以说返回值对象仍然存在，只是没有分配到任何地方。）

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加上 内联 程序集，您甚至无法访问它。除非您计算编写 __attribute__((naked)) 函数，您仍然在 asm 语句中编写整个函数，并且编译器除了函数名称的名称修饰之外不处理任何内容。没有序言或尾声，也没有用 C 变量为 args 和你 return 抽象出调用约定。 （/抱怨 C 编译器不能像在手写 asm 中那样创建在多个寄存器中返回多个单独值的函数。）

但即使使用手写 asm，对于 x86 和 ARM 等普通 ISA 上的普通调用约定，也无法做到这一点。 int 的返回值对象只是一个寄存器。

Answer 2

这在任何实际意义上都是不可能的。返回值可能没有分配给变量，如果是，则该变量可能没有内存地址。即使这两种情况都不是，并且返回值被分配给内存中的一个变量，该变量的地址对函数也是不可用的。

解决这个问题的一种不切实际的方法（例如，如果需要调试）是从堆栈中获取返回地址并反汇编指令，寻找将返回值寄存器写入内存的指令。如果存在这样的指令，通常会在返回点之后的几条指令内。

Answer 3

如果int a = hypothetical_func(); 在另一个函数内，它应该在该函数的堆栈帧上，因此使用backtrace() 您可以找到该函数堆栈帧并定位该变量。

更多非凡信息： https://www.linuxjournal.com/article/6391