OC逆向02：函数本质（下）

前言

本文主要是讲解函数的 参数、返回值、局部变量 在汇编中是如何存储的，以及 CPSR 标志寄存器

函数的参数和返回值

• arm64下，函数的 参数 是存放在 x0-x7（w0-w7） 这8个寄存器里面的，如果超过 8 个参数，就会入栈

  • 如果自定义函数时，参数最好不要超过6个（因为有两个隐藏参数 self,_cmd）

  • 如果函数需要多个参数，可以传入数组、结构体、指针等类型

• 函数的 返回值 放在 x0寄存器 中

  • 如果返回值 大于8个 字节，就会 利用内存传递

查看系统的参数汇编

下面通过系统中对函数的汇编来查看系统对参数、返回值是如何操作的

int sum(int a, int b){
    return a + b;
}
- (void)viewDidLoad{
    [super viewDidLoad];
    sum(10, 20);
}

• 查看汇编，在跳转到sum函数之前，已经将参数存入 w0、w1

• 在sum函数中，读取w0、w1，放入w8、w9。然后将相加后的结果放入w0（即返回值在w0寄存器）

自己优化实现sum

运行发现，其结果与sum函数是一致的，结果都是30

<!--asm.s-->
.text
.global _suma

_suma:
    add x0, x0, x1
    ret 
    
<!--调用-->
int suma();
- (void)viewDidLoad{
    [super viewDidLoad];
    printf("%d",suma(10, 20));
}

<!--查看打印结果-->
30

编译器优化

来看一下代码的汇编

int test(int a, int b, int c, int d, int e, int f, int g, int h, int i){
    return a + b + c + d + e + f + g + h + i;
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    test(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
}

• test函数断住，查看汇编

以下是 viewDidLoad 栈空间的存入分析过程

• 以下是 test 函数的汇编分析

编译器优化

• 将debug模式改成release模式，此时再来查看汇编代码，发现没有test函数，被优化掉了

• 如果非要执行 test，可以这样写

- (void)viewDidLoad{
    [super viewDidLoad];
    printf("%d", test(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9));
}

汇编代码如下，发现优化后的test函数在汇编中，其本质是一个 数，也就是 test函数的返回值（相当于将 printf("%d", test(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)); 直接优化成了 printf("%d", 45);)

通过汇编实现函数

• 定义函数声明及调用

int funcA(int a, int b);

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    int a = funcA(10, 20);
    printf("%d", a);
}

• 汇编实现 funcA

<!--sam中-->
.text
.global _funcA, _sum

_funcA:
    sub sp, sp, #0x10
    stp x29, x30, [sp] // 保护lr
    bl _sum
    ldp x29, x30, [sp]
    add sp, sp, #0x10
    ret

_sum:
    add x0, x0, x1
    ret

<!--vc中-->
int funcA();
- (void)viewDidLoad{
    [super viewDidLoad];
    printf("%d",funcA(10,20));
}

运行结果如下

30

【说明】：

• 关于b指令：只是跳转，不改变lr寄存器

• 拉伸空间和参数个数有没有关系？

  • 有关系，参数越多时，如果寄存器放不下，就需要用到内存。就会将栈空间放大，影响栈空间的不仅仅是参数个数，还有局部变量

函数的返回值

如果返回值是 一个结构体，一个寄存器放不下，这是什么情况？

有以下代码，运行查看其汇编：

struct str {
    int a;
    int b;
    int c;
    int d;
    int f;
    int g;
};
struct Str getStr(int a, int b, int c, int d, int f, int g){
    struct Str str1;
    str1.a = a;
    str1.b = b;
    str1.c = c;
    str1.d = d;
    str1.f = f;
    str1.g = g;
    return str1;
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    struct Str str2 = getStr(1, 2, 3, 4, 5, 6);
}

• 断点运行，以下是 viewDidLoad 函数的汇编