压栈是什么意思

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在计算机系统中,栈则是一个具有以上属性的动态内存区域。压栈是指,程序可以将数据压入栈中,也可以将数据从栈顶弹出,在i386机器中,栈顶由称为esp的寄存器进行定位。压栈的操作使得栈顶的地址减小,弹出的操作使得栈顶的地址增大。

压栈是什么意思

  • 基本介绍

1、栈作为一种数据结构,是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。它按照后进先出的原则存储数据,先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后一个数据被第一个读出来)。栈具有记忆作用,对栈的插入与删除操作中,不需要改变栈底指针。

2、栈是允许在同一端进行插入和删除操作的特殊线性表。允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶(top),另一端为栈底(bottom);栈底固定,而栈顶浮动;栈中元素个数为零时称为空栈。插入一般称为进栈(PUSH),删除则称为退栈(POP)。栈也称为后进先出表。

3、栈可以用来在函数调用的时候存储断点,做递归时要用到栈。

  • 函数调用的压栈出栈过程

在main函数调用func_A的时候,首先在自己的栈帧中压入函数返回地址,然后为func_A创建新栈帧并压入系统栈

在func_A调用func_B的时候,同样先在自己的栈帧中压入函数返回地址,然后为func_B创建新栈帧并压入系统栈

在func_B返回时,func_B的栈帧被弹出系统栈,func_A栈帧中的返回地址被“露”在栈顶,此时处理器按照这个返回地址重新跳到func_A代码区中执行

在func_A返回时,func_A的栈帧被弹出系统栈,main函数栈帧中的返回地址被“露”在栈顶,此时处理器按照这个返回地址跳到main函数代码区中执行

在实际运行中,main函数并不是第一个被调用的函数,程序被装入内存前还有一些其他操作。

ESP:栈指针寄存器(extended stack pointer),其内存放着一个指针,该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的栈顶

EBP:基址指针寄存器(extended base pointer),其内存放着一个指针,该指针永远指向系统栈最上面一个栈帧的底部

函数栈帧:ESP和EBP之间的内存空间为当前栈帧,EBP标识了当前栈帧的底部,ESP标识了当前栈帧的顶部。

EIP:指令寄存器(extended instruction pointer), 其内存放着一个指针,该指针永远指向下一条待执行的指令地址。

函数调用大致包括以下几个步骤:

参数入栈:将参数从右向左依次压入系统栈中

返回地址入栈:将当前代码区调用指令的下一条指令地址压入栈中,供函数返回时继续执行

代码区跳转:处理器从当前代码区跳转到被调用函数的入口处

栈帧调整:具体包括

保存当前栈帧状态值,已备后面恢复本栈帧时使用(EBP入栈)

将当前栈帧切换到新栈帧。(将ESP值装入EBP,更新栈帧底部)

给新栈帧分配空间。(把ESP减去所需空间的大小,抬高栈顶)


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