堆栈平衡
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <windows.h>
int ShowEsp(int* arg1,int* arg2);
/*
引言 各种面试宝典上都会说 又说栈在进程空间的高地址部分,向下扩展;
堆在进程空间的低地址部分,堆向上扩展
来验证一下是否正如所说这些变量在内存中如何分布?
*/
int main()
{
//0)
int i=0xABCDABCD;
//int* j = (int*)malloc(sizeof(int)); //malloc为什么被我注掉了?
//memcpy(j,&i,sizeof(int));
int* k = (int*)VirtualAlloc(NULL,sizeof(int),MEM_COMMIT,PAGE_READWRITE);
int* ptr = NULL;
ptr = (int*)&i;
//ptr = j;
/*
malloc 是crt运行库实现 系统为crt库在进程靠近2G的高地址处保留大块堆内存 用链表管理
调用malloc时，单独从此处抽取分配给调用者
*/
ptr = k;
//1) 忽略malloc这另类 看看实际系统定义诺干栈变量后，查看他们在内存中的分布
int arg1=0x40302010;
int arg2=0x20;
int* ptr1=NULL;
int* ptr2=NULL;
char str[] = {"1234567"};
printf("arg1:%x\narg2:%x\n",&arg1,&arg2);
printf("ptr1:%x\nptr2:%x\n",&ptr1,&ptr2);
printf("str:%x\n",str);
//结论:变量的地址是连续并且向下扩展
//编译器通过sub esp,immd来开辟栈空间
//再来看下变量地址存放的内容 arg1
char* arg1Ptr = (char*)&arg1;
printf("arg1Ptr[0]:%02x\narg1Ptr[1]:%02x\narg1Ptr[2]:%02x\narg1Ptr[3]:%02x\n",*arg1Ptr,*(arg1Ptr+1),*(arg1Ptr+2),*(arg1Ptr+3));
//程序没问题吧，感觉在用arg1Ptr取arg1各个字节的内容，看下arg1在内存中的分布
//.........................................................................
//intel cpu小端机 (题外话 网络编程时 ip/port转换即为大小端字节转换) 数据在内存中按高高低低分布 高字节 在高位 低字节在低位
//2) 知道了变量在内存中的分布 再看下如何存取变量，alt-8
//
arg1 = 0x80706050;
arg2 = arg1;
arg2 = 0x20;
//程序编译后 用[ebp-N]相对偏移取变量 why?
//intel CPU用esp指向当前函数栈顶，变量又保存在栈中，理所当然的可以用esp取变量。
//但是变量在不断扩充esp在不断减小 ------
//假设 现在要取arg1变量值 可能会编译成 mov eax,[esp+0x40]，意思是arg1离栈顶esp相差0x40个字节
//如果程序又新定义一个栈变量，栈顶向下移动，即esp=esp-4 此时 esp离arg1的距离为0x44
//如果再次取arg1的值 会编译成 mov eax,[esp+0x44] 这样编译起来太麻烦了
//a) intel CPU用ebp做当前函数帧[不是强制约定 习惯]，也就是栈底，某些面试宝典会写
//函数栈底不改变，说的就是ebp再当前函数中不改变。栈变量编译后内存位置固定下来，现在ebp又是固定不变的准绳
//这样无论程序怎样扩展栈变量，ebp到各个变量之间的距离都不会改变
//3) 面试宝典还说 c++参数入栈顺序是 从右往左压栈 全部入完后 压入函数返回地址
//既然 大家对堆栈达成共识才看到这了 再来看下调用函数,继续反汇编 观察堆栈变化
ShowEsp(&arg1,&arg2);
//a)入栈操作 (esp寄存器的变化) 用的是push 每次push后esp减4 压入返回地址后 jmp到ShowEsp
//程序jmp到ShowEsp 这里也跟到esp
//5) 堆栈平衡的收尾
/*
来看下函数返回后当前栈顶还剩啥
指令执行顺序-|esp变化------|保存ebp后变量相对于新栈帧ebp的距离-------
push &arg2 |1次esp=esp-4 | ebp+0x0C
push &arg1 |2次esp=esp-4 | ebp+0x08
*/
/*函数参数已经显得不重要了可以忽略不计，再说main函数中依然可以通过[ebp-N]的形式访问这些变量
但是目前堆栈还没有恢复到函数调用前的样子 还倒欠main函数8个字节,于是编译器采用了一种简单粗暴
却有行之有效的办法
add esp,0x08
于是堆栈平衡
还有一个问题，函数范围值在哪?eax中
eax 4字节 不管返回什么都没问题
*/
exit(0);
}
int ShowEsp(int* arg1,int* arg2)
{
//进入到ShowEsp后 先是取形参，然后赋值给局部变量
//局部变量访问 已经不是这里的重点 此处重点看下如何取形参
int op1,op2,res;
//atl-8
op1 = *arg1;
op2 = *arg2;
/*
访问arg1 arg2 被翻译成mov eax,[ebp+8],[ebp+0x0c]
之前访问变量是用[ebp-N]的形式 现在怎么变成使用[ebp+N]的形式?
解释这个 还是得看反汇编的结果
反汇编的前几句如下
push ebp
mov ebp,esp
sub esp,4Ch
上面2-a)处写到过 intel CPU用ebp做当前函数帧，刚才指令流是在main函数中，因此ebp是基于main函数的
现在进入到ShowEsp函数中，要形成新的函数帧，因此先用push ebp把前一个函数的函数帧保存起来,然后
mov ebp,esp把当前的栈顶esp赋值给ebp形成新的函数帧 最后的sub esp,4Ch 为本函数创建栈空间
如果把之前main函数中的函数调用和参数入栈 以及此处生成新的函数帧一系列动作联合起来 并查看esp在此期间的
变化:
指令执行顺序-|esp变化------|保存ebp后变量相对于新栈帧ebp的距离-------
push &arg2 |1次esp=esp-4 | ebp+0x0C
push &arg1 |2次esp=esp-4 | ebp+0x08
call ShowEsp |3次esp=esp-4 | ebp+0x04
push ebp |4次esp=esp-4 | ebp+0x00
这应该能解释函数取形参用mov eax,[ebp+0x08]等形式
*/
res = op1+op2;
//4)堆栈平衡的下半段
/*
还是拿某宝典说事，说c++是_stdcall c是_cdcel call
区别是函数执行结束 一个由被调用的函数恢复堆栈 另一个是由调用者恢复堆栈
这代码是_cdcel call 由调用者恢复堆栈
来看下这函数怎么恢复堆栈 继续返回编
*/
return res;
/*
程序结尾处看到
mov esp ebp
pop ebp
ret 8
还记得函数入口处的?
push ebp
mov ebp esp
都说是堆栈操作了，所有的操作要呼应对吧，执行了
mov esp ebp
pop ebp
这两句之后，函数堆栈恢复到发生调用ShowEsp的情景，虽然ShowEsp分配的栈变量还存在，但
已经处在esp指向的范围之外，换句话说，此时再新建栈变量，以前栈上的变量就会覆盖。当然
很少有人这么做。这也是有时候函数返回了，还能得到函数内部变量的原因。注意，所谓的宝典
会说，函数返回会自动清栈变量，反正c的代码，我没看到这种语句
最后的ret语句会使程序返回到函数调用的地方，这个地方由谁指定?
还记得3-a)处调用ShowEsp时，把下一条指令压入堆栈?就是那个时候指定函数返回地址,翻阅intel手册
说发生ret时，返回到当前栈顶指向的值
来看下当前栈顶还剩啥
指令执行顺序-|esp变化------|保存ebp后变量相对于新栈帧ebp的距离-------
push &arg2 |1次esp=esp-4 | ebp+0x0C
push &arg1 |2次esp=esp-4 | ebp+0x08
call ShowEsp |3次esp=esp-4 | ebp+0x04
栈顶还剩call ShowEsp时压入的返回地址，ret执行后 相当于pop eax, jmp eax 弹出一个栈值。
于是我们乘坐这个传送门返回到main函数中
[题外话]如果修改这个返回地址会得到意想不到的结果，这是后面要讲的缓冲区溢出
*/
}
//文章结尾感谢同事yj同志 帮我做义务审校,并提出修改建议
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