我们假设我有三个功能，f1()，f2()和f3()。调用f1时，它会将信息存储在CPU寄存器中（我想还有其他重要信息）。现在，根据编译时未知的情况，f1会调用f2或f3。 f2和f3使用非常不同的寄存器，其中一些寄存器可能与f1使用的寄存器重叠。以下推理是否正确？
编译器知道特定功能在执行期间需要哪些寄存器。因此，当f1调用f2或f3时，函数调用代码会保留f2或f3在堆栈中使用的寄存器，无论是否为不是f1使用它们。
或者是否有其他一些机制可以让编译器保留寄存器，以便返回的函数不会丢失其数据？
答案 0 :(得分：6)
回想一下，编程语言是文档中的规范。对于C11，请阅读n1570。
C中不存在 Registers（换句话说，几乎过时的register关键字与处理器寄存器不再相关）。它们只在机器代码中起作用（通常由C编译器生成）。
但是，给定编译器生成的代码（对于给定的指令集和目标系统）遵循某些约定，特别是calling conventions和ABI（阅读system V x86-64 ABI管理以Linux为例）。这些约定定义了如何使用寄存器，以及哪些寄存器是被调用者保存的或调用者保存的。 Register allocation是optimizing compiler工作的难点部分。
编译器通常会发出代码将一些寄存器内容泄漏到call stack中。并且给定的寄存器可用于多个事物（例如，如果它们出现在同一函数中的不同位置，它可以保留两个不同的变量）。
通常，调用约定不依赖于被调用的函数（回想一下你可以通过函数指针进行间接调用），但主要是它的签名。
答案 1 :(得分：4)
“编译器知道特定函数在执行期间需要哪些寄存器。”
不，一般不会知道这一点。
出于一个原因，函数可以来自（第三方）库，编译器对此一无所知。另一个原因是，如果该函数调用另一个函数，另一个函数是什么？
编译器只会将所有“可疑”寄存器压入堆栈并在返回之前弹出它们。
答案 2 :(得分：3)
我认为正如其他人所说，函数的参数通常是通过多个寄存器（此后在堆栈中）发送的。使用哪些寄存器取决于编译器 - gcc参见GNU C /汇编程序：http://cs.lmu.edu/~ray/notes/gasexamples/
值得注意的一些原则：
堆叠框架
调用者（调用f1的函数）和被调用函数（你的f1，f2 ......函数）
易失性和非易失性寄存器。对于您的问题，您只需要担心非易失性寄存器。
每个函数都有一个堆栈帧，这是一个堆栈的可扩展块，它临时存储需要加载进出寄存器的数据。
在每次函数调用之前（来自调用者的被调用者），你希望传递的值，即你的参数，将放在许多预定的寄存器中（通常4-6取决于编译器 - 参见链接） ;如果参数多于预定义寄存器的数量，则这些附加值存储在堆栈中（通常是调用者堆栈帧）。
如果调用者正在使用这些预定义的寄存器，那么编译器会将这些值推送到调用者的堆栈帧，然后在调用被调用者之前将参数分配给寄存器（例如你的f1函数）。一旦被调用的函数（被调用者）返回，这些值就会从堆栈中恢复到各自的寄存器。
当编译器将C代码转换为汇编/操作码时，调用一系列函数的顺序和顺序并不重要。