c++参数入栈顺序和参数计算顺序

关于

本文涉及到代码，演示环境为：win10 + VS2017 ，ubuntu+clang

clang版本：

参数入栈顺序

顺序

几种常见的函数参数入栈顺序，还有两种就不介绍了（__clrcall、__thiscall）

顺序	释义
__cdecl	函数参数按照从右到左的顺序入栈，并且由调用函数者把参数弹出栈以清理堆栈
__stdcall	函数参数按照从右到左的顺序入栈，被调用的函数在返回前清理传送参数的栈，函数参数个数固定
__fastcall	使用内部寄存器ECX,EDX传递前两个DWORD 或者size更小的参数
__fastcall用的很少。通常情况下： c/c++默认入栈方式：__cdel。Windows api使用的是__stdcall方式。

自定义参数入栈形式

可以自定义函数的入栈顺序。常用形式如下

函数返回值  入栈规则  函数名(参数类型 参数名);

一个例子

int __cdecl get_name_index(const std::string& str_name);

为什么要从右往左入栈？

结论：为了确定函数参数个数。大胆猜想：统一定长参数函数和不定长参数函数处理函数入栈顺序。
有的函数参数个数是确定的，比如上面的函数，就一个参数，有的函数参数是不定长，学过C的都知道printf和scanf,当然也可以自定义变长参数，c++11引入了可变长参数。
定长参数的函数，当然，每个参数都有自己的地址，很容易就拿到了，but，不定长参数呢，怎么知道每个参数的地址和压入多少个参数？比如printf和scanf函数，第一个参数就很特别，一个格式化的字符串。printf是怎么知道有多少个参数呢？通过格式格式字符串个数确定。有多少个格式字符串，就需要多少个参数

注意: 栈是先进后出，俗称后来居上。

显然，定长函数参数就不需要分析了，每个参数都有自己的地址，能确定下来，从左往右对比从右往左没有区别。
那不定长函数参数呢？以 printf函数为例，

int a = 1;

int b = 2;

printf("%d, %d", a, b);

情况A: 从左往右。那么上面的代码，先入栈的是"%d, %d", 再是a, 最后是b。printf需要知道压入了多少个参数，就需要检查格式化字符串"%d, %d", 但是，这个参数被压入了栈底。栈顶是b。肉眼当然知道压入了多少个参数，编译器需要通过判断条件才能知道，判断条件被压入栈底，这时，编译器就无法知道格式化字符串了，也就不知道参数个数了。

情况B：从右往左。那么上面的代码，先入栈的是b,再是a,最后是"%d, %d". printf先检查第一个参数，栈顶是"%d, %d", 就可以知道压入了多少个参数了。

参数计算顺序

这个和编译器有关。不同编译器可能也相同。

一定要知道

Note: 期望输出 和 参数计算顺序 息息相关。

为什么？代码参数的计算顺序决定了实际输出，这与期望输出是两码事。而期望输出是主观预测输出结果。

我将使用下面的测试代码，观察VS和clang两种编译器的参数计算顺序。

int a = 2;

printf("%d, %d, %d", a, (a = (a + 2)), (a = (a + 3)));

win10 + VS2017

使用VS2017输出下面的代码，可知计算顺序。可自己先计算下输出结果是什么....

正确输出: 7, 7, 7

分析（个人理解）： printf("%d, %d, %d", a, (a = (a + 2)), (a = (a + 3))); 可以拆解为下面的代码：

// printf("%d, %d, %d", a, (a = (a + 2)), (a = (a + 3)));

a = a + 3;

a = a + 2

a

printf函数先将表达式的结果计算出来，得到结算结果，再将计算结果压入栈。先计算a=a+3;, 此时， a的值从2->5, 同理，a=a+2;后，a的值从5->7。当执行函数printf时，变成了

printf("%d, %d, %d", 7, 7, 7);

按照上面的分析方法，再来一个例子

int a = 2;

int b = 3;

printf("%d, %d, %d", a, a = (a+b), b = (b-a));

输出结果

printf("%d, %d, %d", a, a = (a+b), b = (b-a));

// 等效下面的方式

1. b = b - a;// b = 3-2; b = 1

2. a = a +b; // a = 2 + 1; a = 3

3. printf("%d, %d, %d", 3, 3, 1);

ubuntu + clang

自己先计算结果，再看答案。

clang输出结果

可见，clang的计算顺序是从左至右，而VS的计算顺序是从右至左。

为什么clang的输出结果是这样的？大胆猜想（个人意见）先计算a, 将a单独一个副本，再计算 a=a+2, 结果为4，再将a=a+2的结果4保存到另一个副本中，最后计算a=a+3=4+3 = 7，将（a=a+3）拷贝到下一个副本中。

结论

应该避免上述情况，即可实现同样的表达式，可以实现在不同的平台得到同样的结果。

踩坑

这点倒是深有体会，自己写公共服务模块时，就因为上面的情况出现了一些困扰。