GCC中C与汇编代码间参数传递及返回值机制问询

嘿，这个问题问到点子上了——搞C和汇编混合编程的时候，最核心的就是摸透GCC的调用约定，不然参数传递和返回值分分钟出问题！下面我就针对最常用的32位x86和64位x86_64架构，结合你写的int f(int arg)函数，把规则讲得明明白白：

1. 返回值的传递逻辑 #

不管是32位还是64位架构，对于int这类整数型返回值，规则特别统一：

• 32位x86：返回值会存在%eax寄存器里
• 64位x86_64：返回值会存在%rax寄存器里
  举个例子，你的函数f如果要返回arg + 1，只要把计算结果放到对应的寄存器里，直接ret就行，完全不需要操作栈。

2. 参数的传递方式 #

这里不同架构差异很大，咱们分开说：

2.1 32位x86（i386 System V ABI） #

这种架构下GCC默认用栈传递参数，而且是从右往左入栈（不过你的函数只有一个参数，所以逻辑更简单）：

• 当C代码调用f(arg)时，会先把arg的值push到栈上，再执行call指令调用f
• call指令会把返回地址压到栈顶，所以在f的汇编实现里，参数arg的位置是%esp + 4（栈顶是返回地址，占4字节）
• 通常写汇编函数时，会先建立栈帧：push %ebp然后mov %esp, %ebp，这样参数就可以通过%ebp + 8来访问（%ebp本身占4字节，加上返回地址的4字节，偏移量就是8）

2.2 64位x86_64（System V AMD64 ABI） #

这是寄存器优先的传递方式，效率更高：

• 前6个整数/指针类型的参数，会依次放到%rdi, %rsi, %rdx, %rcx, %r8, %r9这6个寄存器里
• 你的函数f只有一个int参数，所以这个arg会直接存在%rdi寄存器里（因为int是32位，也可以用它的低32位寄存器%edi）
• 如果参数数量超过6个，剩下的才会用栈传递，同样遵循从右往左入栈的规则

3. 关于你的编译选项 #

你写的编译选项是gcc -Wall -g -std=c99 -pedantic -g（注意笔误啦，是gcc不是gccc），这些选项里没有修改调用约定的参数，所以GCC会自动采用目标架构的默认调用约定——比如你在64位系统上编译，就用System V AMD64 ABI；32位系统上就用i386的栈传递规则。

4. 给你两个实际的汇编例子 #

x86_64架构下的实现 #

如果你的f函数要返回参数加1，汇编代码可以这么写：

.global f
f:
    movl %edi, %eax   # 把参数（%edi是%rdi的低32位）放到返回值寄存器%eax
    addl $1, %eax     # 参数加1
    ret               # 返回，%eax里就是结果

32位x86架构下的实现 #

.global f
f:
    push %ebp         # 保存旧的栈帧基址
    mov %esp, %ebp    # 建立新的栈帧
    movl 8(%ebp), %eax# 从栈中取出参数（%ebp+8是第一个参数的位置）
    addl $1, %eax     # 参数加1
    pop %ebp          # 恢复旧栈帧
    ret               # 返回

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ArekBulski