如何计算C语言arith函数的栈帧分配字节数？

问题代码 #

C代码 #

long arith(long x, long y, long z){
    long t1 = x + y;
    long t2 = z + t1;
    long t3 = x + 4;
    long t4 = y * 48;
    long t5 = t3 + t4;
    long rval = t2 * t5;
    return rval;
}

对应汇编代码 #

arith:
.LFB0:
        .cfi_startproc
        endbr64
        pushq    %rbp
        .cfi_def_cfa_offset 16
        .cfi_offset 6, -16
        movq    %rsp, %rbp
        .cfi_def_cfa_register 6
        movq    %rdi, -56(%rbp)
        movq    %rsi, -64(%rbp)
        movq    %rdx, -72(%rbp)
        movq    -56(%rbp), %rdx
        movq    -64(%rbp), %rax
        addq    %rdx, %rax
        movq    %rax, -48(%rbp)
        movq    -72(%rbp), %rdx
        movq    -48(%rbp), %rax
        addq    %rdx, %rax
        movq    %rax, -40(%rbp)
        movq    -56(%rbp), %rax
        addq    $4, %rax
        movq    %rax, -32(%rbp)
        movq    -64(%rbp), %rdx
        movq    %rdx, %rax
        addq    %rax, %rax
        addq    %rdx, %rax
        salq    $4, %rax
        movq    %rax, -24(%rbp)
        movq    -32(%rbp), %rdx
        movq    -24(%rbp), %rax
        addq    %rdx, %rax
        movq    %rax, -16(%rbp)
        movq    -40(%rbp), %rax
        imulq    -16(%rbp), %rax
        movq    %rax, -8(%rbp)
        movq    -8(%rbp), %rax
        popq    %rbp
        .cfi_def_cfa 7, 8
        ret
        .cfi_endproc

准确计算方法 #

你之前仅统计局部变量（6个long，6×8=64字节）的方法不正确，因为栈帧包含的内容不止局部变量，正确计算方式有两种：

方法1：通过汇编栈偏移计算 #

1. 找到汇编中相对于%rbp的最小偏移量：这里是-72(%rbp)，说明栈中最低地址比%rbp低72字节。
2. 加上pushq %rbp指令保存旧%rbp占用的8字节空间。
3. 总栈帧大小：72 + 8 = 80字节。

方法2：统计栈上所有存储的数据 #

栈帧包含三类内容：

• 函数参数副本：x、y、z被分别存储到-56(%rbp)、-64(%rbp)、-72(%rbp)，共3个long，占3×8=24字节。
• 局部变量：t1、t2、t3、t4、t5、rval被存储到-48(%rbp)至-8(%rbp)，共6个long，占6×8=48字节。
• 保存的基址寄存器：pushq %rbp将旧%rbp压栈，占8字节。
  总计：24 + 48 + 8 = 80字节。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zayed Aldhaheri