堆棧分配，填充和對齊

我一直在試圖深入理解編譯器如何生成機器代碼，更具體地說，GCC如何處理堆棧。在這樣做的過程中，我一直在編寫簡單的C程序，將它們編譯成彙編語言，並盡我所能瞭解結果。這裏有一個簡單的程序，並輸出它產生：堆棧分配，填充和對齊

asmtest.c：

void main() { 
    char buffer[5]; 
}

asmtest.s：

pushl %ebp 
movl %esp, %ebp 
subl $24, %esp 
leave 
ret

什麼是令人費解的我就是24個字節被分配爲堆棧。我知道，由於處理器如何處理內存，堆棧必須以4爲增量進行分配，但如果是這種情況，我們應該只將堆棧指針移動8個字節，而不是24個。作爲參考，緩衝區爲17字節產生一個移動了40個字節的堆棧指針，並且根本沒有緩衝區移動堆棧指針8.一個包含1到16個字節的緩衝區移動了12個字節。

現在假設8個字節是一個必要的常量（它需要什麼？），這意味着我們以16個字節的塊分配。爲什麼編譯器會以這種方式對齊？我使用的是x86_64處理器，但即使是64位字也只需要8字節對齊。爲何差異？

僅供參考我正在使用gcc 4.0.1運行10.5的Mac上進行編譯，並且未啓用優化。

來源

2009-06-30 David

這是一個由-mpreferred-stack-boundary=n控制的gcc功能，編譯器會嘗試保持堆棧上的項目與2^n對齊。如果您將n更改爲2，則它只會在堆棧上分配8個字節。 n的默認值是4，即它將嘗試對齊到16字節邊界。

爲什麼有「默認」的8個字節，然後24 = 8 + 16個字節是因爲棧已經包含leave和ret 8個字節，所以編譯後的代碼必須是8個字節首先調整堆得到它對齊2^4 = 16。

來源

2009-06-30 05:57:01 laalto

做了「push％ebp」使esp減少了8個字節嗎？加上ret的8個字節，應該已經與16字節對齊。爲什麼劑量編譯器需要額外的8個字節？ – 2013-07-12 07:52:00

哦，我明白了。這是一個32位的機器。抱歉。它應該是ret 4字節+ ebp 4字節+對齊8字節+緩衝區16 – 2013-07-12 13:05:40

當前版本的i386和x86-64 System V ABI需要16B堆棧對齊（在「調用」指令之前），因此函數允許假設那。歷史上，i386 ABI只需要4B對齊。（有關ABI文檔的鏈接，請參閱https://stackoverflow.com/tags/x86/info）。即使在葉函數（不調用其他函數）時，GCC也會保持'％esp`對齊，當它必須保留任何空間時，這就是發生了什麼。 – 2017-09-07 19:31:02