当调用一个C函数,在内存上发生了什么?

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  1. 调用栈(Call Stack): 当一个函数被调用时,系统会在内存中分配一个称为调用栈的区域。调用栈用于保存函数的局部变量、返回地址以及其他调用相关的信息。每次函数调用都会在栈上分配一片新的区域叫做栈帧。
  2. 参数传递: 函数调用时,参数通常通过寄存器或者栈传递给被调用函数。参数的传递方式取决于编译器和体系结构的约定。在栈上分配空间用于存储参数值。
  3. 保存返回地址: 调用栈中会保存调用函数的返回地址,用于在函数执行完毕后返回到调用点。
  4. 函数执行: 被调用的函数开始执行,它会在调用栈上分配空间来存储局部变量。函数执行期间,所有的局部变量和中间计算结果都被存储在调用栈上。
  5. 返回值: 函数执行完成后,返回值通常通过寄存器或者特定的内存位置传递给调用方。
  6. 恢复调用栈: 在函数执行完成后,系统会恢复调用栈上的数据,包括返回地址和参数。这通常涉及到移动栈指针和恢复寄存器的值。
  7. 控制权返回: 返回地址指示程序应该回到调用函数的哪个位置,并且执行流程回到调用点。

在这个过程中,内存的分配和释放主要发生在调用栈上,包括局部变量和函数调用的参数。这样的设计使得函数调用可以嵌套,每次调用都有自己的局部环境。