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我是一個函數
我是一個函數，名叫str_upper，我可以把輸入的字元串從小寫變成大寫。不信你看，我長這樣：
char* str_upper(char* str, int len) {
char upper[256];
if (len >= 256 || len <= 0)
return nullptr;
for (int i = 0; i < len; i++) {
if (str[i] >= 'a' && str[i] <= 'z') {
upper[i] = str[i] - 32;
} else {
upper[i] = str[i];
}
}
return upper;
} 上面是我的源代碼形式，聽我的好朋友str_lower說，一會兒我們就要一起被送到一個叫編譯器的地方加工處理了，我心裡害怕極了。
編譯器之旅
沒多久，我們就來到了這裡，一座很龐大到高樓，裡面有好多精密的機器在不停的運轉着。
一進入大廳，好多函數代碼在這裡排隊等待。
我擡頭向上望去，不知道有多少層樓，每一層都有一個訓示牌，從下往上分别寫着：
- 預處理
- 詞法分析
- 文法分析
- 語義分析
- ···
再往上太遠就看不太清楚了。
所有的函數代碼按照檔案為機關排好隊，靜靜地等待着。
不過沒有等太久，就輪到了我們這一隊。
來了一個從業人員把我們帶到了一個房間，讓我們都好好躺着，一台機器快速的從頭到尾掃描了一遍，将我們所在檔案中出現的#include和#define全部給替換掉了。
接着，通過房間裡的電梯，将我們送上了二樓。
接下來的一段時間，我們在好幾層樓都做了“體檢”，每個函數都被那些像CT一樣的機器照了個遍。
不一會兒，來到了編譯層，這一層有一個特别奇怪的機器，我看到一個個函數被送了進去，出來的時候都變了樣子。不僅如此，接待處的從業人員看起來很兇，我這下更加緊張了。
函數調用約定
從業人員拿到了我的資料，瞅了幾眼，問到：“請問你的調用約定是什麼？”
我有些懵，不太懂他的意思，小聲問到：“不好意思，你剛問什麼？”
從業人員有點不耐煩了，提高了音量，“我是問你調用約定是什麼？調用約定啊！”
看見我仍然一臉茫然，從業人員直接給我的資料上調用約定那一欄蓋上了一個标記：cdecl。
我有點摸不着頭腦，同行的小夥伴str_lower拽了我一下說到：“他是在問你函數的調用約定，就是約定調用函數的方式，涉及怎麼傳遞參數，誰來恢複調用棧等”
他這一說我才反映過來，“這個調用約定都有哪些可選的呢？”
“一般有三種：”
- cdcel，參數從右往左入棧，主調函數負責恢複棧平衡
- stdcall，參數從右往左入棧，被調函數負責恢複棧平衡
- fastcall，參數通過寄存器傳遞，寄存器不夠再用棧傳遞
“他剛才看你沒有顯式聲明，就預設給你cdecl的方式了”，小夥伴繼續說到。
我點了點頭，原來調用個函數還有這麼多講究呐！
Stack Canary
“别閑聊了，快進去吧！”，從業人員催我了。
我準備走向那台可怕的機器。
“唉，等一下”，正緊張着，從業人員又叫住了我。
我回頭看去，從業人員正招手讓我過去。
“你好，是我的代碼有什麼問題嗎？”，我緊張的問到，生怕有錯誤被打回去，連累我們整個檔案都要被遣返。
“不是，是我注意到你的函數裡有一個局部數組，需要給你加一下棧溢出保護”，從業人員說到。
我看了下我的代碼，确實有一個局部字元數組：
char upper[256]; “棧溢出保護是什麼啊？”，我小聲問到。
從業人員沒有搭理我，忙着給我的資料上加東西。
旁邊的小夥伴又把我拽了過去，說到：“咱們函數裡面定義的局部變量、參數是存放線上程棧裡面的。線程要不斷遊走在不同的函數中，調用函數後為了能回到原來的地方，調用之前把傳回位址也放在了線程棧裡。就像這樣，你看會不會有什麼問題：”
我仔細看了下，“哦，要是越界通路我的upper數組，那就可以修改傳回位址，那可就危險了！”
“很聰明嘛！”
“那這個怎麼加保護呢？”，我問到。
“你看，函數進來之前，先在局部變量和傳回位址之間設定一個數值，函數傳回之前再去檢查一下，如果棧裡的資料被破壞了，檢查這個數值就能發現，提前抛出異常！”，小夥伴耐心的解釋到。
“這樣啊，那豈不是要把我打回去加上你說的這些設定和檢查代碼？”，我繼續提問。
這時，從業人員聽到了我們的閑聊，“不用，我們編譯器自動添加好了，快去吧，已經處理好了”
我瞥了一眼，看到我的資料上增加了一個叫Stack Canary的标記。
我小心翼翼的走進了那架奇怪的機器，立刻就失去了知覺，等我醒來時，我的身體已經發生了變化，變成了一堆奇怪的代碼，現在我長這樣了：
連結
沒過一會兒，我們這一隊的所有函數代碼都編譯完成，大家從原來的.c檔案都搬到了新家：一個.o檔案，我也再次見到了小夥伴str_lower。
“咱們是不是已經完成了編譯，可以離開這裡了吧？”
“還不行，編譯雖然是完成了，還差連結這一步呢！”
又過了一小會兒，和我們一起過來的其他檔案的函數代碼也編譯完成了，咱們一堆.o檔案一起被送到了編譯器大廈的頂樓：連結層。
這一層也有一個巨大的機器，機器背後連接配接了一個管道，不知通向了哪裡。
我們這一批的所有.o檔案挨個走進了這個巨大的機器，像是一條時空隧道一般，穿行于其間，我感覺到了巨大的壓力把我們擠壓在了一起，很快我們再一次失去了意識。
醒來之後，我發現所有的函數們都被合在了一個檔案中，這是一個可執行檔案，而我的身體也再次發生了變化，變成了一段段的二進制指令，現在我長這樣了：
終于離開了編譯器，真是一趟難忘的旅程，不過我再也不想來了······
彩蛋
沒想到命運跟我開了一個玩笑，我的第一次運作就出了錯！
我又要被打回去重新改造，再走一遍這魔鬼般的旅程。
你能幫我看看，我的代碼哪裡有錯嗎？
作者 | 軒轅之風O
來源 | 程式設計技術宇宙