函数的栈帧的创建和销毁（超详细版本图文丰富）

星轨初途

发布于 2026-01-09 14:38:31

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前言

嗨(^_−)☆，我们又见面啦，今天我们要讲的和前面有所不同，要深入到程序运行的“幕后舞台”——函数栈帧的创建与销毁。这是理解函数调用机制、内存管理的核心环节，每个函数执行时都会搭建专属的“临时内存舞台”，用完后再有序拆除。掌握它，你就能看透函数调用的底层逻辑，对排查栈溢出、理解递归执行等问题也会豁然开朗。可能有点难度，但是我们学会它对我们后面学习会有很大的帮助，那么接下来，我们就一起拆解这个“舞台”的搭建与谢幕全过程~

我把它放在数据结构的栈后面，方便大家更好的理解 也可以在C语言中学习，但是我感觉在栈后面学更好

一、为什么要理解函数栈帧

我们在学这篇之前，我们是不是想要了解它能对我们有什么帮助，能帮我们解决什么问题呢，虽然我已经在前言中提到了，但是可能不够形象，所以我们在这里再具体说一下 在我们之前的学习中，是不是有这样的疑问：

1、局部变量是如何创建的？ 2、为什么局部变量的值是随机值？ 3、函数是怎么进行传参的？以及传参的顺序是怎么样的？ 4、形参和实参的关系是怎么样的？ 5、函数调用是怎么做到的？ 6、函数调用结束后又是怎样返回的？

这些问题都与函数栈帧有关，只要理解了函数栈帧的创建和销毁，这些问题就能够很好地理解了，让我们一起走进函数栈帧的创建和销毁的过程中吧！

二、了解函数栈帧

概念：函数栈帧（stack frame）就是函数调用过程中在程序的调用栈（call stack）所开辟的空间，这些空间是用来存放：函数参数和函数返回值，临时变量，保存上下文信息等等； 栈帧的结构 栈帧是函数调用时在栈内存里的专属“小隔间”，核心结构可简单拆为4部分：

返回地址：函数执行完后，跳回调用者代码的位置。
栈基址指针（ebp/esp）：ebp指向当前栈帧的底部，esp指向当前栈帧的顶部，通过这两个指针来维护函数栈帧。
局部变量区：存函数里的临时变量（比如int a、数组），内存连续分配。
参数区：用于存放调用函数时传递给被调用函数的参数；

栈是从高地址往低地址生长的，这些部分在栈里按顺序排布，函数执行完就会销毁这个“小隔间”~

三、函数栈帧的栈帧和销毁的相关知识

1、什么是栈？

这里的栈和我们数据结构的栈不同，但核心十分相似，所以我把它放在数据结构的栈后面进行讲解

（1）栈的概念

这里的栈为程序运行中的栈（栈内存） 栈是现代计算机程序的核心概念之一，可从逻辑定义和系统实现两个维度总结：

逻辑特性：栈是遵循“先进后出（FILO）”规则的特殊容器，支持“入栈（push，数据压入）”和“出栈（pop，数据弹出）”操作，类似“叠书”——先叠的书在最下、最后取出。
系统实现：在计算机系统中，栈是动态内存区域，压栈操作使栈内存增大，弹栈操作使栈内存减小；其内存增长方向为从高地址向低地址，在i386或x86-64架构下，由esp寄存器定位栈顶。
程序意义：栈是函数调用、局部变量存储的基础，几乎所有程序的函数、局部变量功能都依赖栈实现，是计算机语言运行的核心支撑。

（2）数据结构中的栈和程序运行的栈的对比

这里的“栈”需从两个维度理解，二者概念不同但核心逻辑（先进后出）高度关联：

维度	数据结构的“栈”（抽象逻辑）	程序运行的“栈”（物理内存）
本质	一种“先进后出”的逻辑数据模型	计算机内存中一块连续的物理区域
存在形式	仅在算法/代码设计中存在（如数组模拟栈）	真实占用物理内存，由操作系统管理分配
操作主体	开发者手动实现 push/pop 等接口	编译器+CPU 自动执行（函数调用、局部变量存储时触发）
核心规则	严格遵循“先进后出”	同样遵循“先进后出”，是函数栈帧创建/销毁的底层支撑

简言之，数据结构的“栈”是逻辑规则，程序中的“栈”是该规则的物理实现。函数栈帧的创建（压栈）、销毁（出栈），就是借助“栈内存”的先进后出特性来完成的——这也是两者的核心关联。今天我们讲的就是程序运行的栈（物理内存）

2、相关寄存器和汇编指令

（1）相关寄存器

eax：通用寄存器，保留临时数据，常用于函数返回值。
ebx：通用寄存器，保留临时数据。
eip：指令寄存器，存储下一条要执行的指令的地址。
ebp：栈底寄存器。
esp：栈顶寄存器。

注意：

每一次函数调用，都要为本次函数调用开辟空间，就是函数栈帧的空间。
这块空间的维护是使用了2个寄存器：esp和ebp，ebp记录的是栈底的地址，esp记录的是栈顶的地址。

esp指向栈顶，也叫栈顶指针；ebp指向栈底，也叫栈底指针。 所以，esp维护的是栈顶（顶部），ebp维护的是栈底（底部）。

（2）相关汇编指令（后面要用）

push：将操作数压入栈中，同时调整栈顶指针esp。
pop：从栈中弹出数据到指定位置，同时调整栈顶指针esp。
mov：数据传送指令，在寄存器之间、寄存器与内存之间传送数据。
add：加法指令，将两个操作数相加，结果存于指定寄存器。
sub：减法指令，将两个操作数相减，结果存于指定寄存器。
call：过程调用，压入返回地址或转入调用函数。
lea：加载有效地址指令，将操作数的地址加载到指定寄存器。
ret：返回地址指令，回到调用位置。

四、函数的栈帧的创建和销毁

1、函数的调用堆栈

下面我们来实现函数的调用堆栈，我们先来一个简单的代码来观察代码如下：

#include<stdio.h>
 
int Add(int x, int y)
{
	int z = 0;
	z = x + y;
	return z;
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 0;
	c = Add(a, b);
	printf("%d\n", c);
	return 0;
}

这段代码对应的栈区的图如下

我们进行调试窗口中的调用堆栈来观察

按F10进行调试，我们知道Add是被main调用的但我们发现main也是被调用的，是被谁调用的呢

我们继续按F10，我们会发现我们到这个页面

我们可以从这个页面向上翻，可以看出main是被 __tmainCRTStartup()函数调用的，再按F10可以看出 __tmainCRTStartup()函数也是被mainCRTStartup调用的，如下图

在这里我们只需要理解它的调用逻辑就行啦，总的来说可以用箭头表示，箭头表示被调用，表示main被调用过程 main --> __tmainCRTStartup --> mainCRTStartup 我们每次调用函数都要分配相应的空间，而程序的运行是从高地址到底地址，所以函数分配的空间也是由高地址到低地址，所以函数的栈帧分配如下图：