在實驗中觀察指標——C++ 函式引數的壓棧順序

計算機知識雜談發表於2022-01-09
指標C++函式

前言

好久沒寫東西了，突發奇想，寫寫函式引數的壓棧順序
先看看這個問題
https://q.cnblogs.com/q/137133/

然後看我簡化的程式碼，猜輸出結果是多少？

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    int i=0;
    printf("%d %d",i++,i--);
    return 0;
}

根據++和--的特性，i++的時候數值不變，輸出0，i--時i才加上1，輸出1。
事實是這樣嗎？我在多臺編譯器上執行，輸出的結果都是：

-1 0

棧

根據我之前寫過的指標篇的內容，函式的區域性變數儲存在棧中，都是獨立的，引數同樣儲存在棧中，才導致了swap函式改變函式引數必須使用指標。
那麼，函式引數，在棧中是如何排列的呢？順序？倒序？
我們寫一個簡短的程式碼，來實驗一下。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
void test(int a,int b){
    printf("a..%p, b..%p",&a,&b);
}
int main(){
    int a,b;
    test(a,b);
}

由於是地址，不同編譯器的結果不同。但肯定的是，a比b大4。
如果多加幾個變數進去，我們發現，地址的大小從大到小遞減。

棧模型

圖源：《征服C指標》

從這張圖中可以看出，C語言中，引數是從後往前堆積在棧中的。這種處理方式的好處在於，無論有多少個引數，總能找到第一個引數的地址，這樣就可以順次找到後面的引數。否則，從後往前，就無法找到第一個引數，也無法實現可變長引數的功能。
例如在printf中，我們找到第一個引數的位置，例如"%d %s"，就可以順次解析後面的地址的引數，因為引數是連續在記憶體排列的。

問題解釋

既然引數是從後往前放入棧中的，那麼，我們就可以解釋這個問題了。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    int i=0;
    printf("%d %d",i++,i--);
    return 0;
}

開頭的程式碼。如果編譯成組合語言進行執行，應該是這個樣子（如果有錯誤請指正，手寫的）

sub [i],1 ;i--
push [i]
add [i],1 ;i++
push [i]
push offset string "%d %d" ;"%d %d"
call dword ptr_printf ;呼叫printf

在組合語言中，push是將引數壓入棧的一個指令，由於這篇文章不是講彙編的，大家看看就好。
因此，在推入棧的時候，先執行了i--，再執行i++，結果也當然是這樣了。

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