c++参数入栈顺序和参数计算顺序

关于

本文涉及到代码，演示环境为：win10 + VS2017 ，ubuntu+clang
clang版本：

参数入栈顺序

顺序

几种常见的函数参数入栈顺序，还有两种就不介绍了（__clrcall、__thiscall）

自定义参数入栈形式

可以自定义函数的入栈顺序。 常用形式如下

函数返回值  入栈规则  函数名(参数类型 参数名);

一个例子

int __cdecl get_name_index(const std::string& str_name);

为什么要从右往左入栈？

• 结论：为了确定函数参数个数。大胆猜想：统一定长参数函数和不定长参数函数处理函数入栈顺序。
• 有的函数参数个数是确定的，比如上面的函数，就一个参数，有的函数参数是不定长，学过C的都知道printf和scanf,当然也可以自定义变长参数，c++11引入了可变长参数。
• 定长参数的函数，当然，每个参数都有自己的地址，很容易就拿到了，but， 不定长参数呢，怎么知道每个参数的地址和压入多少个参数？ 比如printf和scanf函数，第一个参数就很特别，一个格式化的字符串。printf是怎么知道有多少个参数呢？ 通过格式格式字符串个数确定。有多少个格式字符串，就需要多少个参数

注意: 栈是先进后出，俗称后来居上。

• 显然，定长函数参数就不需要分析了，每个参数都有自己的地址，能确定下来，从左往右 对比 从右往左没有区别。
• 那不定长函数参数呢？ 以 printf函数为例，

int a = 1;
int b = 2;
printf("%d, %d", a, b);

情况A: 从左往右。 那么上面的代码，先入栈的是"%d, %d", 再是a, 最后是b。printf需要知道压入了多少个参数，就需要检查格式化字符串"%d, %d", 但是，这个参数被压入了栈底。栈顶是b。肉眼当然知道压入了多少个参数，编译器需要通过判断条件才能知道，判断条件被压入栈底，这时，编译器就无法知道格式化字符串了，也就不知道参数个数了。

情况B：从右往左。 那么上面的代码，先入栈的是b,再是a,最后是"%d, %d". printf先检查第一个参数，栈顶是"%d, %d", 就可以知道压入了多少个参数了。

参数计算顺序

这个和编译器有关。不同编译器可能也相同。

一定要知道

Note: 期望输出 和 参数计算顺序 息息相关。
为什么？ 代码参数的计算顺序决定了实际输出，这与期望输出是两码事。 而期望输出是主观预测输出结果。

我将使用下面的测试代码，观察VS和clang两种编译器的参数计算顺序。

int a = 2;
printf("%d, %d, %d", a, (a = (a + 2)), (a = (a + 3)));

win10 + VS2017

使用VS2017输出下面的代码，可知计算顺序。可自己先计算下输出结果是什么....

正确输出: 7, 7, 7

分析（个人理解）： printf("%d, %d, %d", a, (a = (a + 2)), (a = (a + 3))); 可以拆解为下面的代码：

// printf("%d, %d, %d", a, (a = (a + 2)), (a = (a + 3)));
a = a + 3;
a = a + 2
a 

printf函数先将表达式的结果计算出来，得到结算结果，再将计算结果压入栈。先计算a=a+3;, 此时， a的值从2->5, 同理，a=a+2;后，a的值从5->7。当执行函数printf时，变成了

printf("%d, %d, %d", 7, 7, 7);

• 按照上面的分析方法，再来一个例子

int a = 2;
int b = 3;

printf("%d, %d, %d", a, a = (a+b), b = (b-a));

输出结果

printf("%d, %d, %d", a, a = (a+b), b = (b-a));
// 等效下面的方式  
1. b = b - a;// b = 3-2; b = 1
2. a = a +b; // a = 2 + 1; a = 3
3. printf("%d, %d, %d", 3, 3, 1); 

ubuntu + clang

自己先计算结果，再看答案。
clang输出结果

可见，clang的计算顺序是从左至右，而VS的计算顺序是从右至左。
为什么clang的输出结果是这样的？ 大胆猜想（个人意见）先计算a, 将a单独一个副本，再计算 a=a+2, 结果为4，再将a=a+2的结果4保存到另一个副本中，最后计算a=a+3=4+3 = 7，将（a=a+3）拷贝到下一个副本中。

结论

应该避免上述情况，即可实现同样的表达式，可以实现在不同的平台得到同样的结果。

踩坑

这点倒是深有体会，自己写公共服务模块时，就因为上面的情况出现了一些困扰。