C/C++函數(shù)的調用約定的使用

更新時間：2022年06月23日 15:09:27 作者：dvlinker

本文主要介紹了C/C++函數(shù)的調用約定的使用，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

1、概述

常見的函數(shù)調用約定有__cdecl C調用、__stdcall標準調用、__fastcall快速調用以及__pascal調用：

這些調用是開發(fā)語言中的關鍵字，放置在函數(shù)前，用來指定函數(shù)的調用約定，比如：

BOOL __stdcall InitSDK();

如上所示，調用約定關鍵字一般放于返回值類型與函數(shù)之間。而函數(shù)返回值類型前面一般放置函數(shù)的導入導出聲明：（dll庫的函數(shù)接口有導入導出之分）

// 定義導出導入SDK_DLL_API宏
#ifdef DLL_EXPORTS
#define SDK_DLL_API _declspec(dllexport)
#else
#define SDK_DLL_API _declspec(dllimport)
#endif
 
// 將導出導入SDK_DLL_API宏放到返回值類型之前
SDK_DLL_API BOOL __stdcall InitSDK();

函數(shù)的調用約定主要決定三方面的內容：

1）函數(shù)參數(shù)的入棧順序

函數(shù)調用時主調函數(shù)的參數(shù)是通過棧傳遞給被調用函數(shù)的。從匯編上看的比較清晰，在call函數(shù)之前，會將參數(shù)的值壓到棧上，比如：

如果函數(shù)有多個參數(shù)，則會有兩種入棧方式，一種是從右到左依次入棧，一種是從左到右依次入棧，這是函數(shù)調用約定決定的。

2）參數(shù)?？臻g由誰來釋放

函數(shù)調用完成后傳遞給被調用函數(shù)的參數(shù)的占用的棧空間是需要釋放掉的，專業(yè)術語叫“平棧”，清理掉參數(shù)的?？臻g才能做到棧平衡。參數(shù)占用的?？臻g到底是誰來清理，也是函數(shù)調用約定決定的。編譯器在編譯鏈接生成匯編代碼時，就生成好了清理參數(shù)棧空間的匯編代碼。

3）編譯時的函數(shù)名稱改編

不同的調用約定下編譯生成的函數(shù)名稱格式可能是不同的。C++之所以支持函數(shù)重載（源代碼中，函數(shù)名稱相同，函數(shù)參數(shù)不同），就是因為C++編譯器會對函數(shù)名稱進行改編，改編后的名稱中包含參數(shù)類型進而能區(qū)分出重載的函數(shù)。

2、常見的調用約定說明

常見的函數(shù)調用約定有__cdecl C調用、__stdcall標準調用、__fastcall快速調用以及__pascal調用。C/C++ 中主要使用__cdecl C調用、__stdcall標準調用、__fastcall快速調用三種。__pascal 是用于 Pascal / Delphi 編程語言的調用規(guī)則，C/C++ 中也可以使用這種調用規(guī)則，但該調用約定已經被C++廢棄，不提倡使用了。

下面我們來看看這幾種調用約定的異同點，見下面的表格：

2.1、__cdecl C調用

它是C/C++函數(shù)默認的調用規(guī)范，C/C++運行時庫中的函數(shù)基本都是__cdecl調用。在該調用約定下，參數(shù)從右向左依次壓入棧中，由主調函數(shù)負責清理參數(shù)的棧空間。該調用約定適用于支持可變參數(shù)的函數(shù)，因為只有主調函數(shù)才知道給該種函數(shù)傳遞了多少個參數(shù)，才知道應該清理多少?？臻g。比如支持可變參數(shù)的C函數(shù)printf：

int __cdecl printf ( const char *format, ... )
{
    va_list arglist;
    int buffing;
    int retval;
 
    _VALIDATE_RETURN( (format != NULL), EINVAL, -1);
 
    va_start(arglist, format);
 
    _lock_str2(1, stdout);
 
    __try {
        buffing = _stbuf(stdout);
 
        retval = _output_l(stdout,format,NULL,arglist);
 
        _ftbuf(buffing, stdout);
 
    }
    __finally {
        _unlock_str2(1, stdout);
    }
 
    return(retval);
}

2.2、__stdcall標準調用

它是Windows系統(tǒng)提供的系統(tǒng)API函數(shù)的調用約定，比如API函數(shù)GetWindowText的聲明如下：

WINUSERAPI
int
WINAPI
GetWindowTextW(
    _In_ HWND hWnd,
    _Out_writes_(nMaxCount) LPWSTR lpString,
    _In_ int nMaxCount);

其中，WINAPI宏就是__stdcall標準調用，即：

#define WINAPI __stdcall

同時__stdcall也是很多提供給第三方使用的SDK庫的API接口的調用約定。在該調用約定下，參數(shù)從右向左依次壓入棧中，由被調用函數(shù)負責清理棧空間。如果函數(shù)是可變參的，函數(shù)的調用約定會自動轉化為__cdecl調用。

2.3、__fastcall快速調用

該調用約定之所以被稱作為快速調用，因為有部分參數(shù)可以通過寄存器直接傳遞，效率比較高。對于內存大小小于等于4字節(jié)的參數(shù)，直接使用ECX和EDX寄存器傳遞，剩余的參數(shù)則依次從右到左壓入棧中通過棧傳遞，參數(shù)傳遞占用的?？臻g由被調用函數(shù)清理。

2.4、__thiscall調用

__thiscall是C++中的非靜態(tài)類成員函數(shù)的默認調用約定。該調用約定也用到了寄存器傳參，在調用C++類的非靜態(tài)成員函數(shù)時會傳入當前類對象的地址，該地址通過ECX寄存器來傳遞的。在該調用約定下，函數(shù)的參數(shù)按照從右到左的順序入棧，被調用的函數(shù)在返回前清理參數(shù)的?？臻g。

3、調用約定不一致導致的軟件異常問題

以前我們將C++開發(fā)的SDK庫提供給第三方廠商做二次開發(fā)，第三方客戶使用的是C#語言，即C#開發(fā)的程序去調用C++開發(fā)的SDK庫，當時因為SDK頭文件中聲明的回調函數(shù)沒有指定調用約定，導致程序出現(xiàn)異常崩潰的問題。

我們C++開發(fā)的SDK提供了設置消息回調的API接口，并給出了回調函數(shù)的聲明，如下：

/* 函數(shù)功能：用于消息回發(fā)的回調函數(shù)指針（服務器主動推送的消息通過該回調函數(shù)推給上層）
   參數(shù)：DWORD dwMsgId：消息id 
         const unsigned char* pMsgBuf：消息中攜帶的數(shù)據(jù)buffer，buffer中的具體內容取決于消息id，參看消息id的頭文件
                 DWORD dwMsgBufLen：消息中攜帶的數(shù)據(jù)buffer長度
   返回值：void
*/
typedef void (*PMsgCallBackFunc)( DWORD dwMsgId, const unsigned char* pMsgBuf, DWORD dwMsgBufLen );

設置回調函數(shù)的接口如下：

// 設置業(yè)務消息回調接口
SDK_DLL_API void __stdcall SetMsgCallBack( IN PMsgCallBackFunc pMsgCallBackFunc );

回調函數(shù)的實現(xiàn)在上層的C#程序中，回調函數(shù)的調用在C++實現(xiàn)的SDK中，因為回調函數(shù)PMsgCallBackFunc在聲明時沒有指定函數(shù)調用約定，在C#程序中默認是__stdcall標準約定，所以在C#中編譯時回調函數(shù)內部會清理棧空間。而回調函數(shù)是在C++ SDK中調用的，在SDK編譯時默認是__cdecl調用，會在調用回調函數(shù)處的主調函數(shù)中釋放?？臻g，這樣導致回調函數(shù)調用后，主調函數(shù)會釋放一次?？臻g，回調函數(shù)內部會釋放一次?？臻g，所以多釋放了一次參數(shù)?？臻g，導致了棧不平衡，導致程序運行出異常。

考慮跨語言調用的場景，SDK要提供標準的C接口。在SDK的頭文件中，SDK導出接口要指定調用約定，回調函數(shù)的聲明也要指定調用約定。