函數(shù)調(diào)用過程中棧幀和進(jìn)程的關(guān)系是什么

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程序中，一個(gè)函數(shù)是一個(gè)過程，這個(gè)過程可以分為包括傳入?yún)?shù)、過程代碼、返回三部分構(gòu)成。由于一個(gè)函數(shù)過程需要用到內(nèi)部變量、臨時(shí)變量等，所以需要在進(jìn)程空間的?？臻g分配一段存儲(chǔ)片段來存儲(chǔ)函數(shù)過程中的這些參數(shù)，該內(nèi)存片段即為棧幀。

棧幀的由來：

        為一個(gè)函數(shù)的過程提供一個(gè)存儲(chǔ)函數(shù)局部變量，參數(shù)，返回地址和其他臨時(shí)變量；

棧幀的結(jié)構(gòu)：

 圖片來源（現(xiàn)代編譯原理）

棧幀的周期：

    進(jìn)入函數(shù)~函數(shù)返回，該階段內(nèi)棧幀作為

    不同的語言具體的實(shí)現(xiàn)方式略有不同，但是，總體上，fun(a,b);

局部變量：

    包括函數(shù)傳入的形參和函數(shù)內(nèi)部定義的變量；

返回地址：

    指令指針P指向call fun，那么fun棧幀存儲(chǔ)的返回地址為P+1;現(xiàn)今的編譯器的一個(gè)約定是將返回地址存到一個(gè)固定的寄存器中，這樣比讀取棧幀（內(nèi)存）效率要高。

臨時(shí)變量：

    主要為計(jì)算，運(yùn)算過程中的中間臨時(shí)變量；

參數(shù)傳遞：

    其一：如果fun中調(diào)用另一個(gè)函數(shù)k(a,b...n);那么,傳遞的參數(shù)是形參，按照現(xiàn)代編譯規(guī)定，前k個(gè)形參是通過寄存器傳遞，后n-k個(gè)形參通過棧幀的實(shí)參部分（棧幀的尾部）來傳遞；

    其二：主要為在fun中要調(diào)用函數(shù)g(&a,&b)，那么為g()函數(shù)傳出實(shí)參(形參是通過寄存器來傳遞的)是通過“傳出實(shí)參”區(qū)塊進(jìn)行的，這么做主要是為了保證該實(shí)參能夠被內(nèi)層嵌套的函數(shù)訪問。比如，g函數(shù)由調(diào)用一個(gè)k(a地址)函數(shù)，同樣需要用到a的地址，所以fun在傳遞參數(shù)時(shí)必須為實(shí)參(&a)傳遞申請(qǐng)固定的內(nèi)存存儲(chǔ)空間（而非用寄存器）這樣k函數(shù)可以通過固定的內(nèi)存地址（fun的形參列表來獲取參數(shù)值）。這時(shí)的g的棧幀為fun棧幀的下一幀（相鄰的空間地址），即調(diào)用者和被調(diào)用者的棧幀是相連的；

保護(hù)的寄存器：

    棧幀作為函數(shù)過程的一個(gè)臨時(shí)內(nèi)存存儲(chǔ)區(qū)塊，同時(shí)負(fù)責(zé)函數(shù)調(diào)用過程中寄存器值的保存和還原。即：假設(shè)fun函數(shù)目前占用了寄存器Ri存儲(chǔ)一個(gè)臨時(shí)變量t，而此時(shí)調(diào)用了函數(shù)g()，在g()函數(shù)中可能需要用到寄存器Ri做運(yùn)算的臨時(shí)存儲(chǔ)，那么如何確保g()函數(shù)調(diào)用返回后，Ri恢復(fù)到fun中t的原來值。這就需要在調(diào)用者或者被調(diào)用者中選擇其一來保存原有Ri的值，即caller-save或者callee-save。

最后一個(gè)問題：進(jìn)程空間中棧幀的體現(xiàn)是什么？

進(jìn)程的?？臻g & 棧幀的增長(zhǎng)：

調(diào)用函數(shù)和被調(diào)用函數(shù)間的棧幀是相鄰的，即如果進(jìn)程進(jìn)入一個(gè)遞歸函數(shù)f()，遞歸k層。那么在第k層嵌套時(shí)，進(jìn)程的的?？臻g已產(chǎn)生出新的k個(gè)連續(xù)的f()函數(shù)的棧幀，當(dāng)然每個(gè)棧幀的內(nèi)存儲(chǔ)的變量值是因函數(shù)過程而定的。

以上就是函數(shù)調(diào)用過程中棧幀和進(jìn)程的關(guān)系是什么，小編相信有部分知識(shí)點(diǎn)可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿?huì)見到或用到的。希望你能通過這篇文章學(xué)到更多知識(shí)。更多詳情敬請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。