C++编译器与操作系统间的调用约定详解

本文档由Agner Fog撰写，于2017年5月1日更新，主要探讨了不同C++编译器和操作系统下的调用约定（calling conventions）。该文章针对的是技术大学（Technical University of Denmark）的研究背景，版权日期为2004年至2017年。主要内容分为以下几个部分： 1. **介绍**：首先简要概述了调用约定的重要性，即函数调用时如何在处理器之间传递参数和返回值，以及这如何影响代码的性能、兼容性和可移植性。 2. **标准化需求**：接着讨论了在多平台环境下为何需要对C++编译器的调用约定进行标准化，强调了跨系统的一致性对于开发者和库设计者的重要性。 3. **数据表示**：这部分可能探讨了不同编译器如何在内存中组织和存储数据，包括基本类型、结构和对象的内存布局。 4. **数据对齐**：介绍了为了优化性能，编译器如何对数据进行对齐，以便更好地利用硬件的内存访问特性。 5. **栈对齐**：详细讨论了栈内存的管理，特别是在处理函数调用时，如何确保正确的位置和大小。 6. **寄存器使用**：深入分析了各种编译器和操作系统对寄存器的使用策略，包括对浮点和向量寄存器的利用，以及VEX和非-VEX代码之间的转换。 - **6.1 浮点寄存器在64位Windows中的使用** - **6.2 YMM矢量寄存器** - **6.3 VEX与非-VEX代码间的过渡** - **6.4 ZMM矢量寄存器** - **6.5 内核代码中的寄存器使用** 7. **函数调用约定**： - **7.1 对象的传递和返回** - **7.2 SIMD类型的数据传递和返回** 8. **名称编码（Name Mangling）**：详细介绍了各种编译器如Microsoft、Borland、Watcom、GNU、Intel等采用的独特名称编码方法，这些编码方式影响着函数名在机器码中的表示，以便链接器能够找到正确的函数。 9. **异常处理和堆栈回溯**：这部分可能涵盖了编译器如何处理程序运行时异常，以及如何在异常处理过程中保持正确的堆栈状态。 10. **初始化和终止**：最后部分可能关注了函数调用的初始化和清理阶段，比如对象的构造和析构函数的调用顺序。 这篇文档是关于C++编程中一个关键但技术密集的话题，它提供了深入了解不同编译器和操作系统如何执行函数调用的重要信息，这对于编写跨平台软件、性能优化以及理解底层实现机制的开发者来说是宝贵的参考资料。