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栈内行为分析

news 来源：原创 2025/6/1 11:54:22

栈内行为分析

一、源码分析
我们以以下简单的 C 程序为例，通过 GDB 动态调试分析函数调用过程中的栈内布局变化：

#include <stdio.h>
int add(){int a = 10;int b = 20;return (a + b);
}int main() {add();return 0;
}

编译为 32 位程序：

gcc -m32 test.c -o test
gdb ./test

动态调试

依次在对应位置打上断点

(gdb) b *main
Breakpoint 1 at 0x11d9
(gdb) b *add
Breakpoint 2 at 0x11ad
(gdb) b *add+42
Breakpoint 3 at 0x11d7
(gdb) r
Starting program: /root/test 
Breakpoint 1, 0x565561d9 in main ()
(gdb) layout regs

补充: esp 永远指向栈顶,ebp永远指向栈底先记住这句话
然后我们继续运行c进入add函数在下面这个图我们还没进入add函数,eip指向的地址就是add函数的入口地址
程序进入 main() 函数后，还未调用 add() 函数之前，EIP 指向的是 add() 函数的入口地址。此时：

ESP 指向当前栈顶
EBP 尚未参与本次函数调用帧的构造
重点部分解释

push %ebp	;这就是我们经常说的压栈	将调用者（main）的 ebp 存入当前栈顶，用于函数返回后恢复上下文
mov %esp, %ebp	;设置新的栈基址，构造当前函数的栈帧
sub $0x10, %esp	;压栈	留出栈空间（0x10 字节）用于局部变量（如 a、b）

在这里插入图片描述

当我们进入add函数到这一步我们会发现此时的esp=ebp 可以观察到：
程序刚刚进入函数，ESP == EBP，栈帧尚未展开。
类似于“空水桶”，当前的栈顶和栈底都指向相同位置。
这一步体现了函数调用刚发生、栈帧尚未初始化的状态。

在这里插入图片描述
但是接下来,我们继续si几步我们会发现esp在不停变化代码比较简单但是能看出esp是不断变化的
ESP 向低地址移动（因为栈向下生长）
为局部变量 a 与 b 分配空间
函数内部指令执行期间不断使用和调整 ESP
这一过程中，ESP 表示当前操作的顶部位置，而 EBP 固定在该栈帧的底部，作为局部变量的偏移基准。
在这里插入图片描述
直到走到我们第三个断点 add+42 我们继续si esp和ebp又继续相等了,同时我们回到了main函数当中
ESP 与 EBP 再次恢复为相同值，意味着当前栈帧已被销毁
程序执行流程回到 main() 函数，继续往下执行
汇编解释

leave	; 出栈	实际上等价于：mov %ebp, %esp（还原 esp）→ pop %ebp（恢复上层 ebp）
ret	; 跳转	弹出栈顶的返回地址（调用者 call 指令之后的地址），跳转回主函数
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leave 是一个复合指令，相当于做了这两件事：
mov %ebp, %esp   ; 清理当前栈帧（还原栈顶）
pop %ebp         ; 恢复调用者的 ebp
-------------------分割线---------------
ret 的作用
ret 会做这件事：
pop %eip  ; 从栈顶取出返回地址并跳转执行

在这里插入图片描述