一个或者多个字的返回值

X86架构下通常返回EAX寄存器的值，如果是单字节char，则只使用EAX的低8位AL。如果返回float类型则使用FPU寄存器ST(0)。ARM架构下通常返回寄存器R0。

假如main()函数的返回值是void而不是int会怎么样？

通常启动函数调用main()为：

  1. push envp
  2. push argv
  3. push argc
  4. call main
  5. push eax
  6. call exit

换句话说为

exit(main(argc,argv,envp));

如果main()声明为void类型并且函数没有明确返回状态值，通常在main()结束时EAX寄存器的值被返回，然后作为exit()的参数。大多数情况下函数返回的是随机值。这种情况下程序的退出代码为伪随机的。

我们看一个实例，注意main()是void类型：

  1. #include <stdio.h>
  2. void main()
  3. {
  4.     printf ("Hello, world!");
  5. };

我们在linux下编译。

GCC 4.8.1会使用puts()替代printf()（看前面章节2.3.3），没有关系，因为puts()会返回打印的字符数，就行printf()一样。请注意，main()结束时EAX寄存器的值是非0的，这意味着main()结束时保留puts()返回时EAX的值。

Listing 8.1: GCC 4.8.1

  1. .LC0:
  2.         .string "Hello, world!"
  3. main:
  4.         push    ebp
  5.         mov     ebp, esp
  6.         and     esp, -16
  7.         sub     esp, 16
  8.         mov     DWORD PTR [esp], OFFSET FLAT:.LC0
  9.         call    puts
  10.         leave
  11.         ret

我们写bash脚本来看退出状态：

Listing 8.2: tst.sh

  1. #!/bin/sh
  2. ./hello_world
  3. echo $?

运行：

  1. $ tst.sh
  2. Hello, world!
  3. 14

14为打印的字符数。

回到返回值是EAX寄存器值的事实，这也就是为什么老的C编译器不能够创建返回信息无法拟合到一个寄存器（通常是int型）的函数。如果必须这样，应该通过指针来传递。现在可以这样，比如返回整个结构体，这种情况应该避免。如果必须要返回大的结构体，调用者必须开辟存储空间，并通过第一个参数传递指针，整个过程对程序是透明的。像手动通过第一个参数传递指针一样，只是编译器隐藏了这个过程。

小例子：

  1. struct s
  2. {
  3.     int a;
  4.     int b;
  5.     int c;
  6. };
  8. struct s get_some_values (int a)
  9. {
  10.     struct s rt;
  11.     rt.a=a+1;
  12.     rt.b=a+2;
  13.     rt.c=a+3;
  15.     return rt;
  16. };

…我们可以得到(MSVC 2010 /Ox):

  1. $T3853 = 8                  ; size = 4
  2. _a$ = 12                    ; size = 4
  3. ?get_some_values@@YA?AUs@@H@Z PROC      ; get_some_values
  4.     mov     ecx, DWORD PTR _a$[esp-4]
  5.     mov     eax, DWORD PTR $T3853[esp-4]
  6.     lea     edx, DWORD PTR [ecx+1]
  7.     mov     DWORD PTR [eax], edx
  8.     lea     edx, DWORD PTR [ecx+2]
  9.     add     ecx, 3
  10.     mov     DWORD PTR [eax+4], edx
  11.     mov     DWORD PTR [eax+8], ecx
  12.     ret     0
  13. ?get_some_values@@YA?AUs@@H@Z ENDP      ; get_some_values

内部变量传递指针到结构体的宏为$T3853。

这个例子可以用C99语言扩展来重写：

  1. struct s
  2. {
  3.     int a;
  4.     int b;
  5.     int c;
  6. };
  8. struct s get_some_values (int a)
  9. {
  10.     return (struct s){.a=a+1, .b=a+2, .c=a+3};
  11. };

Listing 8.3: GCC 4.8.1

  1. _get_some_values proc near
  3. ptr_to_struct   = dword ptr 4
  4. a               = dword ptr 8
  5.                 mov     edx, [esp+a]
  6.                 mov     eax, [esp+ptr_to_struct]
  7.                 lea     ecx, [edx+1]
  8.                 mov     [eax], ecx
  9.                 lea     ecx, [edx+2]
  10.                 add     edx, 3
  11.                 mov     [eax+4], ecx
  12.                 mov     [eax+8], edx
  13.                 retn
  14. _get_some_values endp

我们可以看到，函数仅仅填充调用者申请的结构体空间的相应字段。因此没有性能缺陷。 # 指针

指针通常被用作函数返回值(recall scanf() case (6)).例如，当函数返回两个值时。