Gcc 堆栈分配，为什么会有额外的空间？

为了更好地掌握调用约定以及如何处理堆栈，我做了一些尝试，但我不明白为什么main在设置堆栈时会额外分配三个双字（在

）。它既不与8字节对齐，也不与16字节对齐，所以据我所知，这不是原因。在我看来，main需要12个字节来表示func的两个参数和返回值

我错过了什么

该程序是在x86体系结构上用“gcc-ggdb”编译的C代码

编辑：我从gcc中删除了-O0标志，它对输出没有影响

(gdb) disas main
Dump of assembler code for function main:
    0x080483d1 <+0>:    sub    esp,0x18
    0x080483d4 <+3>:    mov    DWORD PTR [esp+0x4],0x7
    0x080483dc <+11>:   mov    DWORD PTR [esp],0x3
    0x080483e3 <+18>:   call   0x80483b4 <func>
    0x080483e8 <+23>:   mov    DWORD PTR [esp+0x14],eax
    0x080483ec <+27>:   add    esp,0x18
    0x080483ef <+30>:   ret    
End of assembler dump.

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平台是Arch Linux i686。

当您输入函数时，函数的参数（包括但不限于

main

）已经在堆栈上。在函数中分配的空间用于局部变量。对于具有简单返回类型（如

int

）的函数，返回值通常位于寄存器中（

eax

，在x86上使用典型的32位编译器）

例如，如果

main

是这样的：

int main(int argc, char **argv) { 
   char a[35];

   return 0;
}

…我们希望在进入main时在堆栈上至少分配35个字节，以便为

a

腾出空间。假设采用32位实现，则通常将其四舍五入到4的下一个倍数（本例中为36），以保持堆栈的32位对齐。我们不希望看到为返回值分配任何空间

argc

和

argv

将在堆栈上，但在输入

main

之前，它们已经在堆栈上，因此

main

将不必为它们分配空间

在上述情况下，在为

a

分配空间后，

a

通常从

[esp-36]

开始，

argv

将位于

[esp-44]

，

argc

将位于

[esp-48]

（或者这两个参数可能会颠倒，具体取决于参数是从左向右还是从右向左）。如果你想知道我为什么跳过了

[esp-40]

，那应该是回信地址

编辑：这是函数入口的堆栈图，设置堆栈框架后：

编辑2：根据你最新的问题，你的问题有点迂回，但不是特别难理解。进入

main

后，它不仅为

main

的本地变量分配空间，还为传递到从

main

调用的函数的参数分配空间

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这至少占到了所分配的部分额外空间（虽然不一定是全部）。

这是一种对齐方式。出于某种原因，我认为

esp

从一开始就应该对齐，但事实显然并非如此

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gcc

将堆栈帧与每个默认值的16字节对齐，这就是所发生的情况。

发布C代码可能会有所帮助平台也会很有用，因为您询问的是调用约定。例如，Mac OS X要求堆栈在16字节边界上保持对齐。最好假设当您禁用优化时，您最终会看到未优化的代码。@HansPassant当然可以，但在这种特殊情况下没有区别。我在没有它的情况下重新编译，并且反汇编是相同的。嗯，那不可能是正确的。优化后，您应该只剩下

ret

。代码没有副作用，因此可以完全消除。但是main（）只有三个本地整数，12个字节。那么它为什么分配24个字节呢？@spektre:其余的是填充，将堆栈与16个字节对齐。尝试修改

func（）

以使用更少/更多参数。您会注意到，

main（）

的堆栈区域以16字节的增量变化（随着参数的增加，您最终会看到

sub-esp，0x28

，然后随着参数的增加，它将变为

sub-esp，0x38

，…）。@ninjalj对齐是我想到的第一件事，但是它没有加起来，因为我假设在输入

main（）

时，

esp

已经对齐了。尽管现在我想起来了，如果是的话，对齐就永远不必要了。为什么不从一开始就对齐呢？当然，在进入

main（）

之前运行的代码使用堆栈，还是该代码严格地位于另一个上下文或其他内容中？堆栈在

调用

指令之前按16对齐，因此arg是16B对齐的。如果堆栈在进入

main

之前没有已知的对齐方式，gcc将发出使用

和esp，-16

对齐堆栈的代码。

int main(int argc, char **argv) { 
   char a[35];

   return 0;
}