（一）main函数的argc、argv实现本质

对于main函数的argc和argv作用：

[root@localhost valgrind_test]# ./test  a b

则argc=2，argv[0]="./test ",argv[1]="a",argv[2]="b"

现在讨论这个实现原理：分为几步骤分析：

1、首先编写一个什么事情都不做的汇编文件,看看传入的命令行参数对于汇编而言是如何处理的：

[root@localhost]# cat test.s

.text
.global _start
_start:
nop
nop
nop
movl    $0,     %ebx    # 传给_exit的参数
movl    $1,     %eax    # 系统调用号，_exit
int     $0x80

编译文件：

[root@localhost ]# as -g -o test.o test.s 

[root@localhost]# ld -o test test.o 

调试文件：

root@localhost]# gdb test

(gdb) b 7   //设置断点，在nop语句
Breakpoint 1 at 0x8048056: file test.s, line 7.
(gdb) r 2 2 2  //命令行参数，相当于./test 2 2 2
Starting program: /home/long/valgrind_test/test 2 2 2  //注意，这里是绝对路径！不是相对路径（不是./test）
Breakpoint 1, _start () at test.s:7
7               nop
Current language:  auto; currently asm
(gdb) i r      //打印寄存器的值
eax            0x0      0
ecx            0x0      0
edx            0x0      0
ebx            0x0      0
esp            0xbfd1dfe0       0xbfd1dfe0
ebp            0x0      0x0
esi            0x0      0
edi            0x0      0
eip            0x8048056        0x8048056 <_start+2>
eflags         0x212    [ AF IF ]
(gdb) x/6xw 0xbfd1dfe0  //读取堆栈寄存器6个字节（前5个字节有效）
0xbfd1dfe0:     0x00000004      0xbfd1fbd2      0xbfd1fbf0      0xbfd1fbf2
0xbfd1dff0:     0xbfd1fbf4      0x00000000
(gdb) x/40c 0xbfd1fbd2    //堆栈第一个字节存放命令行参数的个数（包括文件名字），这里是4。接下来的字节就是这些参数的存放的地址，包括："/home/long/valgrind_test/test"、"2"、"2"存放的地址：
0xbfd1fbd2:     47 '/'  104 'h' 111 'o' 109 'm' 101 'e' 47 '/'  108 'l' 111 'o'
0xbfd1fbda:     110 'n' 103 'g' 47 '/'  118 'v' 97 'a'  108 'l' 103 'g' 114 'r'
0xbfd1fbe2:     105 'i' 110 'n' 100 'd' 95 '_'  116 't' 101 'e' 115 's' 116 't'
0xbfd1fbea:     47 '/'  116 't' 101 'e' 115 's' 116 't' 0 '\0'  50 '2'  0 '\0'
0xbfd1fbf2:     50 '2'  0 '\0'  50 '2'  0 '\0'  72 'H'  79 'O'  83 'S'  84 'T'

得出结论：传入的命令行参数，会把参数个数、文件名字所在地址、参数所在地址压入堆栈esp。

2、实现汇编调用C语言函数，探讨汇编和C函数参数如何传递：

代码：

[root@localhost]# cat test.s

.text
.global _start
.global print_argv
_start:
nop
movl    $2,     %eax
pushl   %eax   //把2压入栈
call    main
movl    $0,     %ebx    # 传给_exit的参数
movl    $1,     %eax    # 系统调用号，_exit
int	  $0x80

[root@localhost]# cat test.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main(int argc,int argv)
{
printf("0x%x,0x%x\n",argc,argv);
return 0;
}

编译运行：

[root@localhost]# gcc  -nostartfiles -o test test.c test.s

[root@localhost]# ./test  2  2  2

0x2,0x4
得出结论:调用C函数，实际传入的实参就是esp堆栈出栈得到的。



3、实现main的argc和argv：

[root@localhost]# cat test.s

.text
.global _start
.global print_argv
.type _start,@function
_start:
movl    %esp,   %eax  //得到栈顶地址
addl    $4,     %eax  //栈顶地址+4，也就是栈的第二个元素地址，也就是上图0xbfd1fbd2存放地址（&argv[0]）
pushl   %eax          //压栈

movl    4(%esp),%eax  //栈顶地址+4的内容压栈，也就是argc的值
pushl   %eax
call    main

movl    $0,     %ebx    # 传给_exit的参数
movl    $1,     %eax    # 系统调用号，_exit
int	  $0x80

[root@localhost valgrind_test]# cat test.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
int i=0;
for(i=0;i<argc;i++)
printf("[%d]:%s\n",i,argv[i]);
}

编译运行：

[root@localhost]# gcc  -nostartfiles -o test test.c test.s

[root@localhost valgrind_test]# ./test 2 2 2

[0]:./test

[1]:2

[2]:2

[3]:2

示意图：



最后一个问题，实际gcc编译一个C文件的时候，都是把包含main的C文件编译为.o文件，然后和其他文件的.o进行链接，其中就包括类似前面汇编功能的文件，所以实际argc和argv的功能实现是在编译器帮我们完成了。