EBP帧指针寄存器的用途是什么？

Question

EBP帧指针寄存器的用途是什么？

我是汇编语言的初学者，并注意到编译器发出的x86代码通常会在释放/优化模式下保持帧指针，因为它可以将EBP寄存器用于其他东西。

我理解为什么帧指针可能使代码更容易调试，并且如果alloca()在函数内调用则可能是必要的。但是，x86只有很少的寄存器，并使用其中两个寄存器来保存堆栈帧的位置，当一个就足够了，对我来说没有意义。为什么即使在优化/发布版本中省略框架指针也是一个坏主意？

Answer 1

帧指针是一个引用指针，允许调试器通过单个常量偏移量知道局部变量或参数的位置。虽然ESP的值在执行过程中会发生变化，但EBP保持不变，因此可以在相同的偏移量下达到相同的变量（例如，第一个参数将始终位于EBP + 8，而ESP偏移量可能会发生显着变化，因为您将推动/弹出的东西）为什么编译器不丢弃帧指针？因为使用帧指针，调试器可以确定局部变量和参数在哪里使用符号表，因为它们保证与EBP保持一个恒定的偏移量。否则，没有一种简单的方法可以确定局部变量在代码中的任何位置。正如Greg所提到的，它还有助于堆栈展开调试器，因为EBP提供了堆栈帧的反向链接列表，因此让调试器能够计算出函数的堆栈帧（局部变量+参数）的大小。大多数编译器提供了省略帧指针的选项，尽管它使调试变得非常困难。永远不要在全局使用该选项，即使在发布代码中也是如此。您不知道何时需要调试用户的崩溃。

Answer 2

把我的两分钱加到已经很好的答案上。它是具有一系列堆栈帧的良好语言架构的一部分。BP指向当前帧，其中存储子例程局部变量。（当地人处于负偏移，参数处于正偏移量。）它阻止了一个非常好的寄存器被用于优化的想法提出了一个问题：优化的时间和地点实际上值得吗？优化仅在紧密循环中是值得的，1）不调用函数，2）程序计数器花费大部分时间，3）编译器实际将看到的代码（即非库函数）。这通常只是整个代码的一小部分，特别是在大型系统中。其他代码可以被扭曲和挤压以摆脱循环，并且它无关紧要，因为程序计数器几乎从不存在。我知道你没有问过这个问题，但根据我的经验，99％的性能问题与编译器优化没什么关系。它们与过度设计有关。

Answer 3

当然，这取决于编译器。我见过x86编译器发出的优化代码，它们可以自由地使用EBP寄存器作为通用寄存器。（我不记得我注意到哪个编译器。）编译器也可以选择维护EBP寄存器以协助异常处理期间的堆栈展开，但这又取决于精确的编译器实现。