CALLBACK, WINAPI, AFXAPI和函数调用方式

(VC编译器下)

1. CALLBACK，WINAPI和AFXAPI到底是什么？它们分别在什么地方被定义的？

在头文件windef.h中，CALLBACK, WINAPI, APIENTRY

……

#define CALLBACK __stdcall

#define WINAPI __stdcall

#define WINAPIV __cdecl

#define APIENTRY WINAPI

……

在头文件AFXVER_.H中，AFXAPI的定义如下：

……

// AFXAPI is used on global public functions

#ifndef AFXAPI

#define AFXAPI __stdcall

#endif

……

2. __stdcall和__cdecl有什么作用？他们的区别是什么？

a. __stdcall是新标准C/C++函数的调用方法。从底层上说，使用这种调用方法参数的进栈顺序和标准C调用(__cdecl方法)是一样的,都是从右到左,但是__stdcall采用自动清栈的方式，而__cdecl是手工清栈。

b. windows规定,凡事由它来负责调用的函数必须定义为_stdcall类型，比如回调函数、WinMain函数等。

c. 如果没有显试声明的话，函数的调用方法默认是__cdecl。

3. 调用约定种类

一共有5中函数调用约定(calling convention)，它决定一下内容：

1) 函数参数的压栈顺序

2) 由调用者还是被调用者把参数弹出栈

3) 产生函数修饰名的方法

__stdcall调用约定：

函数的参数自右向左通过栈传递，被调用的函数在返回前清理传送参数的内存栈，

__cdecl调用约定：

是C和C++程序的缺省调用方式。每一个调用它的函数都包含清空堆栈的代码，所以产生的可执行文件大小会比调用__stdcall函数的大。函数采用从右到左的压栈方式。注意：对于可变参数的成员函数，始终使用__cdecl的转换方式。

__fastcall调用约定：

它是通过寄存器来传送参数的(实际上，它用ECX和EDX传送前两个双字(DWORD)或更小的参数，剩下的参数仍旧自右向左压栈传送，被调用的函数在返回前清理传送参数的内存栈)。

thiscall调用约定：

仅仅应用于"C++"成员函数。this指针存放于CX寄存器，参数从右到左压。thiscall不是关键词，因此不能被程序员指定。

naked call调用约定：

采用上述4种调用约定时，如果必要的话，进入函数时编译器会产生代码来保存ESI，EDI，EBX，EBP寄存器，退出函数时则产生代码恢复这些寄存器的内容。naked call不产生这样的代码。naked call不是类型修饰符，故必须和_declspec共同使用。

关键字 __stdcall、__cdecl 和 __fastcall 可以直接加在要输出的函数前，也可以在编译环境的 Setting.../C/C++ /Code Generation 项选择。当加在输出函数前的关键字与编译环境中的选择不同时，直接加在输出函数前的关键字有效。它们对应的命令行参数分别为/Gz、/Gd 和 /Gr。缺省状态为/Gd，即__cdecl。缺省状态为__cdecl。

4. 名字修饰约定

"C" 或者 "C++" 函数在内部（编译和链接）通过修饰名识别。修饰名是编译器在编译函数定义或者原型时生成的字符串。有些情况下使用函数的修饰名是必要的，如在模块定义文件里头指定输出"C++"重载函数、构造函数、析构函数，又如在汇编代码里调用"C""或"C++"函数等。修饰名由函数名、类名、调用约定、返回类型、参数等共同决定。函数名修饰约定随编译种类(C或C++)和调用约定的不同而不同，下面分别说明。

C编译时函数名修饰约定规则：

__stdcall调用约定：

在输出函数名前加上一个下划线前缀，后面加上一个"@"符号和其参数的字节数，格式为 _functionname@number。

__cdecl调用约定：

仅在输出函数名前加上一个下划线前缀，格式为 _functionname。

__fastcall调用约定：

在输出函数名前加上一个"@"符号，后面也是一个"@"符号和其参数的字节数，格式为@functionname@number。

它们均不改变输出函数名中的字符大小写。

C++编译时函数名修饰约定规则：

__stdcall调用约定：

以"?"标识函数名的开始，后跟函数名；函数名后面以"@@YG"标识参数表的开始，后跟参数表；

参数表以代号表示：

X——void，

D——char，

E——unsigned char，

F——short，

H——int，

I——unsigned int，

J——long，

K——unsigned long，

M——float，

N——double，

_N——bool，

....

PA——表示指针，后面的代号表明指针类型，如果相同类型的指针连续出现，以"0"代替，一个"0"代表一次重复；

参数表的第一项为该函数的返回值类型，其后依次为参数的数据类型,指针标识在其所指数据类型前。

参数表后以"@Z"标识整个名字的结束，如果该函数无参数，则以"Z"标识结束。其格式为

"?functionname@@YG*****@Z" 或 "?functionname@@YG*XZ"，

例如

int Test1(char *var1,unsigned long) -----“?Test1@@YGHPADK@Z”

void Test2()　　　　　　　　　　　 -----“?Test2@@YGXXZ”(第一个X表示返回类型，第二个X表示参数类型)

__cdecl调用约定：

规则同上面的_stdcall调用约定，只是参数表的开始标识由上面的"@@YG"变为"@@YA"。VC++对函数的省缺声明是"__cedcl"，将只能被C/C++调用。

__fastcall调用约定：

规则同上面的_stdcall调用约定，只是参数表的开始标识由上面的"@@YG"变为"@@YI"。

对于C++的类成员函数（其调用方式是thiscall），函数的名字修饰与非成员的C++函数稍有不同，首先就是在函数名字和参数表之间插入以“@”字符引导的类名；其次是参数表的开始标识不同，公有（public）成员函数的标识是“@@QAE”,保护（protected）成员函数的标识是“@@IAE”,私有（private）成员函数的标识是“@@AAE”，如果函数声明使用了const关键字，则相应的标识应分别为“@@QBE”，“@@IBE”和“@@ABE”。如果参数类型是类实例的引用，则使用“AAV1”，对于const类型的引用，则使用“ABV1”。下面就以类CTest为例说明C++成员函数的名字修饰规则：

class CTest

{

......

private:

void Function(int);

protected:

void CopyInfo(const CTest &src);

public:

long DrawText(HDC hdc, long pos, const TCHAR* text, RGBQUAD color, BYTE bUnder, bool bSet);

long InsightClass(DWORD dwClass) const;

......

};

对于成员函数Function，其函数修饰名为“?Function@CTest@@AAEXH@Z”，字符串“@@AAE”表示这是一个私有函数。“X”表示返回类型为void，“H”表示参数类型为int类型。

成员函数CopyInfo只有一个参数，是对类CTest的const引用参数，其函数修饰名为“?CopyInfo@CTest@@IAEXABV1@@Z”。

DrawText是一个比较复杂的函数声明，不仅有字符串参数，还有结构体参数和HDC句柄参数，需要指出的是HDC实际上是一个HDC__结构类型的指针，这个参数的表示就是“PAUHDC__@@”，其完整的函数修饰名为“?DrawText@CTest@@QAEJPAUHDC__@@JPBDUtagRGBQUAD@@E_N@Z”。

InsightClass是一个共有的const函数，它的成员函数标识是“@@QBE”，完整的修饰名就是“?InsightClass@CTest@@QBEJK@Z”。

举例：

比如动态链接库a有以下导出函数：

long MakeFun(long lFun);

动态库生成的时候采用的函数调用约定是__stdcall，所以编译生成的a.dll中函数MakeFun的调用约定是_stdcall，也就是函数调用时参数从右向左入栈，函数返回时自己还原堆栈。现在某个程序模块b要引用a中的MakeFun，b和a一样使用C++方式编译，只是b模块的函数调用方式是__cdecl，由于b包含了a提供的头文件中MakeFun函数声明，所以MakeFun在b模块中被其它调用MakeFun的函数认为是__cdecl调用方式，b模块中的这些函数在调用完MakeFun当然要帮着恢复堆栈啦，可是MakeFun已经在结束时自己恢复了堆栈，b模块中的函数这样多此一举就引起了栈指针错误，从而引发堆栈异常。宏观上的现象就是函数调用没有问题（因为参数传递顺序是一样的），MakeFun也完成了自己的功能，只是函数返回后引发错误。解决的方法也很简单，只要保证两个模块的在编译时设置相同的函数调用约定就行了。

现在再假定两个模块在编译的时候都采用__stdcall调用约定，但是a.dll使用C语言的语法编译的(C语言方式)，所以a.dll的载入库a.lib中MakeFun函数的名字修饰就是“_MakeFun@4”。b包含了a提供的头文件中MakeFun函数声明，但是由于b采用的是C++语言编译，所以MakeFun在b模块中被按照C++的名字修饰规则命名为“?MakeFun@@YGJJ@Z”，编译过程相安无事，链接程序时c++的链接器就到a.lib中去找“?MakeFun@@YGJJ@Z”，但是a.lib中只有“_MakeFun@4”，没有“?MakeFun@@YGJJ@Z”，于是链接器就报告：

error LNK2001: unresolved external symbol ?MakeFun@@YGJJ@Z

解决的方法和简单，就是要让b模块知道这个函数是C语言编译的，extern "C"可以做到这一点。一个采用C语言编译的库应该考虑到使用这个库的程序可能是C++程序（使用C++编译器），所以在设计头文件时应该注意这一点。通常应该这样声明头文件：

#ifdef _cplusplus

extern "C" {

#endif

long MakeFun(long lFun);

#ifdef _cplusplus

}

#endif

这样C++的编译器就知道MakeFun的修饰名是“_MakeFun@4”，就不会有链接错误了。

许多人不明白，为什么我使用的编译器都是VC的编译器还会产生“error LNK2001”错误？其实，VC的编译器会根据源文件的扩展名选择编译方式，如果文件的扩展名是“.C”，编译器会采用C的语法编译，如果扩展名是“.cpp”，编译器会使用C++的语法编译程序，所以，最好的方法就是使用extern "C"。

5. 单看函数的名字修饰

有两种方式可以检查你的程序中的函数的名字修饰：使用编译输出列表或使用Dumpbin工具。使用/FAc，/FAs或/FAcs命令行参数可以让编译器输出函数或变量名字列表。使用dumpbin.exe /SYMBOLS命令也可以获得obj文件或lib文件中的函数或变量名字列表。此外，还可以使用 undname.exe 将修饰名转换为未修饰形式。

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