c - 函数调用时的栈结构

Question

我的问题与 Stack allocation, padding, and alignment 有关.考虑以下功能:

void func(int a,int b)
{
    char buffer[5];
}

在汇编级别，函数如下所示:

pushl   %ebp
movl    %esp, %ebp
subl    $24, %esp

我想知道栈上的24个字节是怎么分配的。我知道为 char buffer[5] 分配了 16 个字节。我不明白为什么额外的8个字节是为了以及它们是如何分配的。上面链接中的最佳答案说它是为了 ret and leave。有人可以对此进行扩展吗？

我认为堆栈结构是这样的:

[bottom] b , a , return address , frame pointer , buffer1 [top]

但这可能是错误的，因为我正在编写一个简单的缓冲区溢出并试图更改返回地址。但由于某种原因，返回地址没有改变。堆栈中是否存在其他内容？

Answer 1

需要额外空间的原因有很多。一种是用于变量的对齐。第二种是引入填充以检查堆栈(通常是调试构建而不是发布构建使用空间)。第三种是有额外的空间用于临时存储寄存器或编译器生成的临时变量。

在C调用序列中，通常的做法是先有一系列的push指令将参数压入栈中，然后用call指令调用函数。调用指令会将返回地址压入堆栈。

当函数返回时，调用函数将删除推送的参数。例如，对函数的调用(这是带有 C++ 程序的 Visual Studio 2005)将如下所示:

push    OFFSET ?pHead@@3VPerson@@A      ; pHead
call    ?exterminateStartingFrom@@YAXPAVPerson@@@Z ; exterminateStartingFrom
add esp, 4

这是将变量的地址压入堆栈，调用函数(函数名根据 C++ 进行了修改)，然后在被调用函数返回后，它通过将字节数添加到堆栈指针来重新调整堆栈用于地址。

下面是被调用函数的入口部分。它所做的是在栈上为局部变量分配空间。请注意，在设置入口环境后，它会从堆栈中获取函数参数。

push    ebp
mov ebp, esp
sub esp, 232                ; 000000e8H
push    ebx
push    esi
push    edi
lea edi, DWORD PTR [ebp-232]

当函数返回时，它基本上将堆栈调整回调用函数时的位置。每个函数负责在返回之前清除对堆栈所做的任何更改。

pop edi
pop esi
pop ebx
add esp, 232                ; 000000e8H
pop ebp
ret 0

您提到您正在尝试更改寄信人地址。从这些示例中，您可以看出返回地址位于压入堆栈的最后一个参数之后。

这是一个brief writeup on function call conventions .也看看这个 document on Intel assembler instructions .

使用 Visual Studio 2005 做一些示例工作，我看到如果我执行以下代码，我可以访问此示例函数的返回值。

void MyFunct (unsigned short arg) {
    unsigned char  *retAddress = (unsigned char *)&arg;
    retAddress -=4;
    printf ("Return address is 0x%2.2x%2.2x%2.2x%2.2x\n", retAddress[3], retAddress[2], retAddress[1], retAddress[0]);
}

请注意，此 Windows 32 位寻址的调用汇编程序指令似乎将返回地址置于字节顺序中，其中返回地址从低字节到高字节存储。