当我使用64位局部变量时，为什么堆栈指针不会减少？

Question

这是从C编译的反汇编代码：

grid()

子例程调用（799d6e：4798 blx r3）的目标采用64位整数指针参数并返回64位整数。而且该例程是一个库函数，因此我无法对其进行任何修改。 此操作可以覆盖存储lr和r6值的堆栈吗？

Answer 1

您说分支目标“采用64位整数指针参数并返回64位整数”，但事实并非如此。它使用一个指向64位整数的指针作为唯一参数（并且该指针的长度为32位，除非您使用的是aarch64，我怀疑其余代码是否存在）；而且它什么也不会返回，只会覆盖您传入的参数所指向的64位值。我确定这就是您的意思，但是请谨慎使用术语，因为这两者之间的区别很重要！特别是，您调用的函数中都没有传递给我们的64位参数。

问题本身。了解编译器在此处执行的操作的关键是从第一行开始：

push    {r0, r1, r4, r5, r6, lr}

ARM calling convention不需要r0和r1进行呼叫保留，那么它们在列表中做什么？答案是，编译器添加了这些“虚拟”推送以在堆栈上创建一些空间。上面的push操作基本上等同于

push    {r4, r5, r6, lr}
sub     sp, sp, #0x08

除了保存指令外。当然，结果并不完全相同，因为r0和r1中的内容最终都被写入了这些位置。但是鉴于无法事先知道其中的内容，而且堆积的值无论如何都将被覆盖，因此没有任何影响。因此，我们有一个堆栈框架

      lr
      r6
      r5
      r4
      (r1)
sp -> (r0)

，其中堆栈指针指向由r0和r1的虚拟推送创建的空间。现在我们有

mov   r0, sp

将堆栈指针复制到r0用作要调用的函数的指针参数，然后它将覆盖此位置的两个单词，从而导致堆栈帧为

      lr
      r6
      r5
      r4
      (64-bit value, high word)
sp -> (64-bit value, low word)

除了blx r3之外，您没有显示任何代码，因此无法确切说明函数末尾堆栈发生了什么。但是，如果此函数不返回任何参数，我希望看到一个匹配的

pop     {r0, r1, r4, r5, r6, pc}

，这当然会导致您的64位结果保留在r0和r1中。但是，根据调用约定，这些寄存器都经过调用处理，所以没有问题。