程式在電腦中如何執行（一）：從原始碼到機器指令

習慣高階語言開發時，幾行代碼便能完成複雜運算。但這些代碼究竟如何在電腦中存儲與運行？本文以 C 語言遞歸範例為切入點，帶你深入理解程式執行的底層機制——代碼段、數據段、堆疊幀、基址指標（EBP）與堆疊指標（ESP）的協作。

範例程式

#include <stdio.h>
int recursiveFun(int i) {
    if (i < 1) return recursiveFun(i + 1);
    else return i;
}
int fun() {
    int i = 0;
    i = recursiveFun(i);
    return i;
}
int main() {
    int i;
    i = fun();
    printf("%d", i);
}

代碼段：指令存放區

程式編譯後，機器指令存放在代碼段。以 VC++ 反組譯觀察，`main` 函數入口地址為 0x002a1490，該記憶體單元儲存的機器指令為 55（對應 `push ebp`）。

數據段與堆疊：活動記錄的建立與銷毀

未顯式申請堆記憶體時，區域變數、返回地址等存放在堆疊中，形成活動記錄。函數巢狀調用對應堆疊的壓入與彈出。兩個關鍵暫存器：

• EBP（基址指標）：指向當前函數堆疊幀的基址
• ESP（堆疊指標）：指向堆疊頂端

EBP 鏈：串聯調用鏈

每個函數入口處，EBP 所指記憶體單元存放的是呼叫該函數的上一層函數的 EBP 值。透過這條鏈，函數返回時能找回呼叫者上下文，繼續執行。

實測觀察：

• 執行至 `i = fun()` 時，EBP = 0x0022fec8，該位置存值 0x0022ff18（main 的 EBP）
• 進入 `fun()` 後，EBP = 0x0022fde8，存值 0x0022fec8（上一層 EBP）

這樣的鏈結構確保了函數返回後能正確恢復現場。

下一步預告

本文建立了靜態視角的認知，下一篇將動態演示堆疊在遞歸調用過程中的壓入、彈出細節，並解析參數傳遞、返回值處理等機制。