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关键字:DLL、调用约定、名称修饰、Calling Convention、Name Decoration、Name Mangling
调用约定(Calling Convention)是指在程序设计语言中为了实现函数调用而建立的一种协议。这种协议规定了该语言的函数中的参数传送方式、参数是否可变和由谁来处理堆栈等问题。不同的语言定义了不同的调用约定。
在C++中,为了允许操作符重载和函数重载,C++编译器往往按照某种规则改写每一个入口点的符号名,以便允许同一个名字(具有不同的参数类型或者是不同的作用域)有多个用法,而不会打破现有的基于C的链接器。这项技术通常被称为名称改编(Name Mangling)或者名称修饰(Name Decoration)。许多C++编译器厂商选择了自己的名称修饰方案。
因此,为了使其它语言编写的模块(如Visual Basic应用程序、Pascal或Fortran的应用程序等)可以调用C/C++编写的DLL的函数,必须使用正确的调用约定来导出函数,并且不要让编译器对要导出的函数进行任何名称修饰。
调用约定用来处理决定函数参数传送时入栈和出栈的顺序(由调用者还是被调用者把参数弹出栈),以及编译器用来识别函数名称的名称修饰约定等问题。在Microsoft VC++ 6.0中定义了下面几种调用约定,我们将结合汇编语言来一一分析它们:
、__cdecl
__cdecl是C/C++和MFC程序默认使用的调用约定,也可以在函数声明时加上__cdecl关键字来手工指定。采用__cdecl约定时,函数参数按照从右到左的顺序入栈,并且由调用函数者把参数弹出栈以清理堆栈。因此,实现可变参数的函数只能使用该调用约定。由于每一个使用__cdecl约定的函数都要包含清理堆栈的代码,所以产生的可执行文件大小会比较大。__cdecl可以写成_cdecl。
下面将通过一个具体实例来分析__cdecl约定:
在VC++中新建一个Win32 Console工程,命名为cdecl。其代码如下:
int __cdecl Add(int a, int b); //函数声明
void main()
{
Add(1,2); //函数调用
}
int __cdecl Add(int a, int b) //函数实现
{
return (a + b);
}
函数调用处反汇编代码如下:
;Add(1,2);
push 2 ;参数从右到左入栈,先压入2
push 1 ;压入1
call @ILT+0(Add) (00401005) ;调用函数实现
add esp,8 ;由函数调用清栈
、__stdcall
__stdcall调用约定用于调用Win32 API函数。采用__stdcal约定时,函数参数按照从右到左的顺序入栈,被调用的函数在返回前清理传送参数的栈,函数参数个数固定。由于函数体本身知道传进来的参数个数,因此被调用的函数可以在返回前用一条ret n指令直接清理传递参数的堆栈。__stdcall可以写成_stdcall。
还是那个例子,将__cdecl约定换成__stdcall:
int __stdcall Add(int a, int b)
{
return (a + b);
}
函数调用处反汇编代码:
; Add(1,2);
push 2 ;参数从右到左入栈,先压入2
push 1 ;压入1
call @ILT+10(Add) (0040100f) ;调用函数实现
函数实现部分的反汇编代码:
;int __stdcall Add(int a, int b)
push ebp
mov ebp,esp
sub esp,40h
push ebx
push esi
push edi
lea edi,[ebp-40h]
mov ecx,10h
mov eax,0CCCCCCCCh
rep stos dword ptr [edi]
;return (a + b);
mov eax,dword ptr [ebp+8]
add eax,dword ptr [ebp+0Ch]
pop edi
pop esi
pop ebx
mov esp,ebp
pop ebp
ret 8 ;清栈
、__fastcall
__fastcall约定用于对性能要求非常高的场合。__fastcall约定将函数的从左边开始的两个大小不大于4个字节(DWORD)的参数分别放在ECX和EDX寄存器,其余的参数仍旧自右向左压栈传送,被调用的函数在返回前清理传送参数的堆栈。__fastcall可以写成_fastcall。
依旧是相类似的例子,此时函数调用约定为__fastcall,函数参数个数增加2个:
int __fastcall Add(int a, double b, int c, int d)
{
return (a + b + c + d);
}
函数调用部分的汇编代码:
;Add(1, 2, 3, 4);
push 4 ;后两个参数从右到左入栈,先压入4
mov edx,3 ;将int类型的3放入edx
push 40000000h ;压入double类型的2
push 0
mov ecx,1 ;将int类型的1放入ecx
call @ILT+0(Add) (00401005) ;调用函数实现
函数实现部分的反汇编代码:
; int __fastcall Add(int a, double b, int c, int d)
push ebp
mov ebp,esp
sub esp,48h
push ebx
push esi
push edi
push ecx
lea edi,[ebp-48h]
mov ecx,12h
mov eax,0CCCCCCCCh
rep stos dword ptr [edi]
pop ecx
mov dword ptr [ebp-8],edx
mov dword ptr [ebp-4],ecx
;return (a + b + c + d);
fild dword ptr [ebp-4]
fadd qword ptr [ebp+8]
fiadd dword ptr [ebp-8]
fiadd dword ptr [ebp+10h]
call __ftol (004011b8)
pop edi
pop esi
pop ebx
mov esp,ebp
pop ebp
ret 0Ch ;清栈
关键字__cdecl、__stdcall和__fastcall可以直接加在要输出的函数前,也可以在编译环境的Setting...->C/C++->Code Generation项选择。它们对应的命令行参数分别为/Gd、/Gz和/Gr。缺省状态为/Gd,即__cdecl。当加在输出函数前的关键字与编译环境中的选择不同时,直接加在输出函数前的关键字有效。