C++ 函数调用约定与栈帧管理：最新 C++ 标准中的变化

C++20 引入了新的函数调用约定 __cdecl，取代了旧的 __stdcall，并采用基于寄存器的栈帧管理来提高性能：函数调用约定：引入了 __cdecl 作为 C 风格函数的默认调用约定。仍然可以使用 __thiscall 和 __fastcall 等其他调用约定。栈帧管理：采用基于寄存器的栈帧管理，将局部变量和参数存储在 CPU 寄存器中。减少了栈上的存储量，加快了函数调用。

C++ 函数调用约定与栈帧管理：最新 C++ 标准变化

引言

C++ 函数调用约定定义了调用者和被调用者之间如何交换参数和结果。栈帧管理则处理函数调用过程中与堆栈相关的任务。在新版 C++ 标准中，对这些方面进行了重大修订。

最新 C++ 标准中的函数调用约定

C++20 引入了一种新的函数调用约定：__cdecl，它用作 C 风格函数的默认调用约定。它取代了旧的 __stdcall 调用约定：

// 使用 __cdecl 调用约定
void cdecl_function(int a, int b) {
  // ...
}

此外，还可以使用 __thiscall 和 __fastcall 等其他调用约定。

栈帧管理

C++20 引入了基于寄存器的栈帧管理，可以提高性能。在此模型下，编译器会将局部变量和参数存储在 CPU 寄存器中，而不是堆栈中。这减少了栈上的存储量，并加快了函数调用：

struct Frame {
  int a, b, c;
};

void register_frame_function(Frame frame) {
  // ...
}

实战案例

考虑下述函数：

int sum(int a, int b) {
  return a + b;
}

在旧版 C++ 标准中，调用此函数需要：

• 将两个参数压入堆栈
• 将返回地址压入堆栈
• 调整堆栈指针以在堆栈上创建帧
• 调用函数
• 调整堆栈指针以删除帧
• 将结果从堆栈弹出

在基于寄存器的栈帧管理下，编译器将优化此过程：

• 将参数 a 和 b 直接加载到寄存器中
• 调用函数
• 将结果直接存储在寄存器中，而无需使用堆栈帧

这大大提高了性能，特别是在频繁调用小功能的情况下。