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函式棧結構與記憶體對齊

函式棧

下圖是x86-64的函式棧的結構, 函式P呼叫函式Q的過程,Q正在執行。
這裡寫圖片描述
這裡僅對兩個地方解釋,其他的很容易理解,就不細說了

  • 其中返回地址用來實現函式的返回。當Q要返回到P時,就要呼叫此地址獲取返回位置。
  • 引數構造區是對呼叫函式P傳遞的引數的拷貝,因為當P傳遞引數過多時,無法通過暫存器傳遞,只好在P的棧幀中儲存;呼叫Q時,將其拷貝到引數構造區

x86-64過程只分配自己所需要的棧幀部分,許多函式甚至根本不需要棧幀。

控制轉移

指令 描述
call Label 過程呼叫
call *Operand 過程呼叫
ret 從過程呼叫中返回

資料對齊

許多計算機系統對基本的資料型別的合法地址做出了一些限制,要求某種型別物件的地址必須是某個值K(通常是2、4或8)的倍數。一是為了讀取效率,二是某些硬體裝置要求。

K 型別
1 char
2 short
4 int, float
8 long, double, char*

對齊取系統要求值和當前資料型別的最小值,即min(data ,Sys);例如:int型別的資料,假定系統要求是8,那麼int在記憶體中的對齊要求是 4 = min(4, 8)。
資料結構struct也需要對齊,它的對齊大小取結構體中對齊要求最大的那個值。這樣一來,只要結構體滿足對齊,裡面的資料也能滿足對齊;否則,結構體不滿足對齊,裡面的資料如何調整也總會存在不滿足的情況。

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