前言

网上很多对函数栈的解释，说的不是很清楚感觉，尤其是对到底是谁的栈，以及指令的微小但是很致命的细节没说，特写本文，一是帮助自己记忆，二是为了帮助大家，如有疏忽错误请指正。

核心概念

首先明白几个概念
1、在x86系统的CPU中，rsp是栈指针寄存器，这个寄存器中存储着栈顶的地址。rbp中存储着栈底的地址。函数栈空间主要是由这两个寄存器来确定的。
2、其次 x86 栈高处是高地址，低处是低地址，rsp 向下增长（sub rsp n）。
3、⚠️警告：有的汇编语言写法是这样的 mov %rbp,%rsp 和 mov rsp rbp 是等价的。

基本x86架构的栈就是下图这个样子：

解释函数调用前后栈变化

一、函数调用首先都是先执行 call 指令，这个指令执行后做了两件事：

1、把“返回地址”压入栈（即下一条指令的地址）；
说明：如果使用 python 解释，比如 main 函数中的一条指令要调用 add 函数了，这里的下一条指令指的是 add(a,b) 的下一条指令。另外压入的这个栈是调用函数自己的栈，而不是被调用函数的

2、跳转到目标函数的入口地址（jmp）。

二、建立被调用函数的栈
执行如下指令，建立被调用函数的栈：

push rbp
mov rbp rsp

push rbp #调用函数将自己栈的栈底（ rbp 寄存器中的值）压入被调用函数的栈里，并且 rsp 自动向下移动，指向刚才压入的值处（但是 rbp 寄存器中的值没变化）
说明：rsp 是自己移动的，至于移动多少取决于你 push 进的数据有多长，这个 cpu 电路自己能判断，不用人为干预。
mov rbp rsp #将rsp 寄存器中的值复制到 rbp 寄存器中（这时候被调用函数的栈底和栈顶指向同一处即保存调用函数栈底的位置）

三、函数调用完成后执行如下指令：

mov rsp, rbp   ; 恢复栈顶（rsp）到函数基址（rbp）
pop rbp        ; 恢复调用者的 rbp（基址指针）
ret            ; 隐式执行：pop rip（从栈顶弹出返回地址 → 写入 rip）

mov rsp, rbp ; 恢复栈顶（rsp）到函数基址（rbp）
是函数返回前常见的一步，将 rbp 寄存器中的值复制到 rsp 寄存器中，这时候 rbp 和 rsp 指向同一个地址，并且被调用函数的栈就只有一个元素，即调用函数的栈底地址，它的本质作用是撤销本函数在栈上为局部变量分配的空间，恢复 rsp 到进入函数时的位置。

pop rbp 将调用函数的栈底地址弹出到 rbp 寄存器，这时候，被调用函数的栈被销毁。并且 rsp 自动向上指向调用函数栈的栈顶（即返回值）。

ret 是 return from procedure 的缩写，它做了两件事：
1、从当前栈顶也就是调用函数的栈顶（rsp 指向的位置）弹出一个地址（返回地址）；返回地址就是上文讲过的比如python 代码中的 add(a,b) 的下一条指令的地址。
2、把这个地址加载到 rip（指令指针寄存器），程序跳转回调用函数的下一条指令继续执行。

由于函数完成调用后的栈变化比较复杂，容易混淆，所以再次总结下函数调用完成后的堆栈变化：

mov rsp, rbp   ; 恢复栈顶（rsp）到函数基址（rbp）
pop rbp        ; 恢复调用者的 rbp（基址指针）
ret            ; 隐式执行：pop rip（从栈顶弹出返回地址 → 写入 rip） 

第一条指令执行后，rsp 指向被调用函数的 rbp ；
然后pop rbp 后，rsp 指向被调用函数的上一个地址，即调用函数的栈里边了（此时被调用函数的栈被销毁掉了已经）；
然后执行 ret 后，就把 rsp 指向的东西弹出到 rip 里。
从这里可以看出函数下一条要执行的指令，即返回地址，是调用者自己保存到自己的栈中的。