如何测量 C 中任意函数调用使用的堆栈量？

Question

我们公司买了一个专有的 C 函数：我们有一个编译库ProcessData.a和一个接口文件来调用它：

# ProcessData.h
void ProcessData(char* pointer_to_data, int data_len);

我们想在ARM嵌入式 CPU上使用这个函数，我们想知道它可能使用多少堆栈空间。

问题：如何测量任意函数的堆栈使用情况？

到目前为止，我尝试的是实现以下辅助功能：

static int* stackPointerBeforeCall;

void StartStackMeasurement(void) {
    asm ("mov %0, sp" : "=r"(stackPointerBeforeCall));
    // For some reason I can't overwrite values immediately below the
    // stack pointer. I suspect a return address is placed there.
    static int* pointer;
    pointer = stackPointerBeforeCall - 4;
    // Filling all unused stack space with a fixed constant
    while (pointer != &_sstack) {
        *pointer = 0xEEEEEEEE;
        pointer--;
    }
    *pointer = 0xEEEEEEEE;
}

void FinishStackMeasurement(void) {
    int* lastUnusedAddress = &_sstack;
    while (*lastUnusedAddress == 0xEEEEEEEE) {
        lastUnusedAddress++;
    }
    // Printing how many stack bytes a function has used
    printf("STACK: %d\n", (stackPointerBeforeCall-lastUnusedAddress)*sizeof(int));
}

然后在函数调用之前和之后使用它们：

StartStackMeasurement();
ProcessData(array, sizeof(array));
FinishStackMeasurement();

但这似乎是一个危险的黑客 - 特别是我4从stackPointerBeforeCall下面的所有内容中减去并覆盖的部分。有没有更好的办法？

Answer 1

编译程序并分析相关函数的汇编代码或机器代码。许多函数以静态方式使用堆栈，并且可以通过分析编译代码来推断这种静态大小。一些函数根据一些计算动态分配堆栈空间，通常与一些输入参数相关联。在这些情况下，您将看到用于分配堆栈空间的不同指令，并且必须回过头来推导如何推导出动态堆栈大小。

当然，这种分析必须通过更新函数（库）来重做。