详解C/C++函数调用约定：从__cdecl到名字修饰

C/C++函数调用约定概览

在32位Windows平台下，C和C++提供了多种函数调用约定，它们定义了寄存器使用和堆栈操作的行为。

1. __cdecl (C Default Calling Convention)

__cdecl是C/C++语言的默认调用约定。其核心特征包括：

• 参数入栈顺序：从右向左依次入栈。
• 栈清理责任：由调用者负责清理堆栈。这使得它天然支持可变参数函数（如printf）。
• 返回值：通常存放在EAX寄存器中。
• 符号修饰：函数名前加下划线前缀。见下方名字修饰说明。

int __cdecl add(int a, int b) {
	int c = a + b;
	return c;
}

int main(void) {
	int x = 1, y = 2;
	int z = add(x, y);
	return 0;
}

2. __stdcall

__stdcall常见于Windows API函数。与__cdecl的区别在于：

• 参数入栈：同样从右向左入栈。
• 栈清理责任：由被调用函数自身在返回前清理堆栈（使用ret N指令，N为参数字节数）。
• 返回值：存放于EAX寄存器。

3. __fastcall

旨在提高调用速度，通过CPU寄存器传递部分参数：

• 参数传递：前两个双字（DWORD）或更小的参数分别通过ECX和EDX寄存器传递。
• 剩余参数：按照从右向左的顺序入栈。
• 栈清理：由被调用函数自身负责清理。

4. naked (裸函数)

naked不是一种独立的协议，必须结合其他约定使用（如_declspec(naked)）。

• 编译器不为该函数生成进入和退出代码（如保存/恢复寄存器、调整栈帧）。
• 禁止使用return返回值，必须由程序员手动编写汇编来清理栈并返回结果。

5. __pascal

源自Pascal语言的古老调用约定。行为类似于__stdcall（参数逆序压栈，函数清理栈）。现代Visual Studio编译器已废弃此约定，开发中建议直接使用__stdcall。

6. __thiscall (C++特有)

专门用于C++类成员函数的调用约定：

• this指针：始终放置在ECX寄存器中。
• 参数入栈：其余参数按从右向左顺序入栈。
• 栈清理：如果参数个数确定，由函数自身清理；如果不确定（如虚函数），通常由调用者处理。

class Object {
private:
	int value;
	int nums;
public:
	Object(int x = 0, int y = 0) : value(x), nums(y) {}
	void Print() const {
		std::cout << value << std::endl;
	}
};

int main(void) {
	Object obj(10, 20);
	obj.Print();
	return 0;
}

名字修饰约定

为了实现函数重载、区分不同的调用约定，编译器会对函数名进行“装饰”（Mangling），生成内部使用的唯一标识符。

1. C语言编译时的名字修饰规则

C语言不支持函数重载，修饰相对简单：

• __cdecl：函数名前加一个下划线。例如add变为_add。
• __stdcall：函数名前加下划线，后跟@符号和参数字节总数。例如fun(a, b)（两整数8字节）变为_fun@8。
• __fastcall：函数名前加@符号，后接@符号及参数字节总数。例如fun(a)变为@fun@4。

// extern "C" 关闭名字修饰，保持原样输出供外部调用
extern "C" {
	int __stdcall fun1(int a, int b) { return 0; }
	int __cdecl fun2(int a) { return 0; }
	int __fastcall fun3(int a) { return 0; }
}

2. C++编译时的名字修饰规则

C++采用复杂的修饰算法以支持重载和类型安全，通常以?开头::

extern "C++" {
	// 以下仅为示意实际修饰名极长且复杂
	void __stdcall fun_int(int a); 
	// 类似 ?fun_int@@YGXH@Z 
}