tkorays(tkorays@hotmail.com)
调用约定(Calling Convention) 是计算机编程中一个比较底层的设计,它主要涉及:
- 函数参数通过寄存器传递还是栈?
- 函数参数从左到右还是从右到左压栈?
- 是否支持可变参数函数(vararg function or variadic function)。
- 是否需要函数原型?
- 怎么修饰函数名,唯一标识函数?
- 调用者(caller)还是被调用者(called or callee)清理堆栈?
1. Calling Conventions
在C和C++中有几种调用约定:__cdecl
, __stdcall
, __fastcall
, __thiscall
, __clrcall
, __vectorcall
。下面首先介绍几种调用约定。
1.1 __cdecl
C Declaration Calling Convention,C声明调用约定。它是C和C++默认的调用约定。特点:
- 堆栈由调用者清除(手动清除)。
- 参数从右到左压栈。
- 支持可变参数(函数自己并不知道自己有多少个参数,因此需要调用者来清除)。
- 编译后函数名改编为:“_函数名”。如_funcname。
1.2 __stdcall
Standard Calling Convention,标准调用约定。又称为Pascal Convention。特点:
- 被调用函数自动将参数弹出栈。
- 参数从右到坐压栈(和__cdecl一样),如果调用类的成员函数,最后压入this指针。
- 需要一个函数原型,不支持变参函数。
- 函数名改编:“_函数名@参数字节大小十进制”。如_funcname@8。
1.3 __fastcall
Fast Calling Convention,快速调用约定。通过使用寄存器解决效率问题。特点:
- 函数参数部分通过寄存器传递,函数中最左的两个DWORD(寄存器大小是双字)或者更小的参数,通过寄存器传递。剩下的从右到左堆栈传递。
- 函数名改编:“@函数名@函数参数字节大小十进制”。
- 返回方式同__stdcall。
1.4 __thiscall
主要用于x86系统中C++的类的成员函数调用,使用寄存器ecx来传递this指针。参数从右往左压栈,返回方式同__stdcall,由被调用者自己清除堆栈。
1.5 __clrcall
__clrcall是C++ .Net里面的。
1.6 __vectorcall
要求尽可能在寄存器中传递参数。函数名改编为”@@函数名@参数字节数十进制”。这是微软自己添加的标准。 总结
除了__cdecl
(以及__clrcall
),其他的都是被调用者清除堆栈。
2. 函数名修饰
2.1 C++中函数名修饰
在C语言中不存在重载,因此不需要担心同名函数问题,但是在C++中,使用C中的函数名修饰方式就存在问题。对于重载的函数,仅仅凭函数名和参数内存大小无法完全区分;类的成员函数表示并没有说明。所以在C++中,对于函数名改编需要一套策略。函数名格式大致如?FuncName@@YGXZ
这种形式。
- 修饰名以
?
开始,后面接函数名。 - 函数名后为
@@YG
、@@YA
、@@YI
,分别代表stdcall、cdecl、fastcall。 - @@YG等后面接着参数类型字符,第一个表示返回值类型。
- 字符串以
@Z
结束,如果函数没有参数,则直接以Z
结束。
参数符号如下:
- X: void
- D: char
- E: unsigned char
- F: short
- H: int
- I: unsigned int
- J: long
- K: unsigned long
- M: float
- N: double
- _N: bool
- PA: 指针
- PB: const指针
- U: struct
所以int __stdcall fa();
可以改编为:?fa@@YGHXZ
;char* fb(int,bool);
改编为?fb@@YAPADH_N@Z
。
所以在C++中函数名改编和C不同,如果需要遵循C中的改编方式,可以使用extern "C"{}
。
2.2 C++成员函数名修饰
类的成员函数的调用方式为thiscall,其函数名修饰方式和普通函数有些差别。成员函数名改编需在函数名和参数中间插入类名。且需要指定函数一些性质,如
- public为@@QAE,protected为@@IAE,private为@@AAE
- 如果函数声明为const,则public为@QBE,protected为@@IBE,private为@@ABE。
- 如果参数类型是类实例的引用,则使用“AAV1”,const引用则为
ABV1
。
如:
-
?FuncA@ClassA@@QAEXH@Z
表示void ClassA::FuncA(int);
。 -
?FuncB@ClassA@@QAEXABV1@Z
表示void ClassA::FuncB(const ClassA&);