一、调用一个函数，机器要做几件事

跳过去是必须的（改 PC）——但光跳过去不行：回来的时候不知道回哪。 所以调用之前，得先把【下一条指令的地址】存起来。存哪儿？栈。 教材的表述很简洁：call 指令会把下一条指令的地址存入栈。 所以函数调用在硬件上比普通跳转只多了一件事：多存一个地址。

二、栈：一摞只能从上头取的盘子

栈是一段内存，但它有个特殊规矩：只有顶端一个开口，放也从顶上、取也从顶上。 结果就是后放的先取出（LIFO，后进先出）。 这个规矩看着绕，用在函数调用上却严丝合缝——最后调用的那个函数，本来就该最先返回。 栈寄存器（esp）的作用就是记住【当前顶端在哪】——它每压一次就动一点。

三、嵌套调用看着最清楚

A 调 B、B 调 C，栈里依次压进：A 的下一条地址、B 的下一条地址。 C 执行完 return → 弹出 B 的下一条地址，回到 B。 B 执行完 return → 弹出 A 的下一条地址，回到 A。 一层层原路退回，顺序天然正确——不需要谁去做额外的记录。 这也是为什么栈被叫做【函数调用的账本】。

四、局部变量也在栈上

函数里的局部变量，通常也放在栈上——跟着这一次调用一起生、一起灭。 所以【函数一结束，局部变量就没了】不是被谁清掉了，而是栈顶回退，那块地方被收回。 顺带解释了另一件事：递归太深会把栈压满，程序崩的常见原因就是这个。

五、动手 Demo：函数调用——把返回地址压进栈

call 只做两件事：把下一条指令的地址压进栈，然后跳过去。 return 只做一件事：从栈里弹出地址，跳回那里。

stack = []
print("执行到 0x0100 的 call -> 压入返回地址，PC 跳到 0x0300")
stack.append("0x0105")
print("  栈里的内容：", stack)
print("在函数里干活……")
ret = stack.pop()
print("遇到 return -> 弹出 %s，PC 跳回" % ret)
print("  栈里的内容：", stack)

实跑输出：

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函数调用——把返回地址压进栈
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**call 只做两件事：把下一条指令的地址压进栈，然后跳过去。**
**return 只做一件事：从栈里弹出地址，跳回那里。**

  情形：主程序在 0x0100 处调用位于 0x0300 的函数

  步骤     CPU 在做什么               PC         栈里的内容
  ------------------------------------------------------------------
  1        执行到 0x0100 的 call      0x0300     0x0105（返回地址）
  2        在函数里干活……             0x0301     0x0105
  3        遇到 return                0x0105     （弹空了）
  4        继续从 0x0105 往下执行     0x0105     （空）

  两个关键点：
    压进栈的是**调用点的下一条地址**（0x0105），不是调用点本身
    函数嵌套时，栈里会叠起一层层返回地址——最后调用的最先返回

  **所谓【函数调用】，不过是把 PC 存起来、跳走、再取回来。**
  这也是为什么栈寄存器（esp）和 PC 一起，成了程序里最忙的两个寄存器。

压进栈的是【调用点的下一条地址】，不是调用点本身。 所谓函数调用，不过是把 PC 存起来、跳走、再取回来。

30 秒实验

1. 写两个互相调用的函数，在纸上画出栈里依次压进了什么。
2. 把递归的层数一直加大，观察程序什么时候出错——那就是栈被压满了。

常见误区

1. 以为函数调用是【把那段代码复制过去执行】。代码只有一份，压进栈的是返回地址。
2. 以为递归崩掉是算力不够。绝大多数情况是栈被压满了。

• ☐ 下一节（1.6 用基址和变址实现数组）

相关笔记

• 条件分支和循环的原理 — 改 PC 的另一半故事
• 用基址和变址实现数组 — 内存的另一段常见用法
• ⌨️ 编程原理 · 索引 — 函数与调用在其他语言里长什么样
• 🔵 计算机基础 · 索引 — 硬件底层的入门课
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