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C语言程序可以没有main函数
阅读量:3704 次
发布时间:2019-05-21

本文共 3240 字,大约阅读时间需要 10 分钟。

学习的同学都知道,每个C程序要有一个main函数,程序从main函数开始执行,在main函数中结束。但事实上,C程序也可以没有main函数,或者说自己可以指定入口函数。下面这篇文章介绍了如何实现这一过程。这篇文章转自:http://www.codeweblog.com,作者不详。学习这个内容对程序设计没啥影响,但能更深入地了解程序编译和链接的原理。

 

    这篇文章主要介绍了之没有main函数的helloworld示例,本文分解了带main函数的helloworld示例,从而分析出不需要main函数的helloworld示例,需要的朋友可以参考下。

    几乎所有程序员的第一堂课都是学习helloworld程序,下面我们先来重温一下经典的C语言helloworld。

 

/* hello.c */ 

#include <stdio.h> 

int main() 

    printf("helloworld!\n"); 

    return 0; 

    这是一个简单的不能再简单的程序,但它包含有一个程序最重要的部分,那就是我们在几乎所有代码中都能看到的main函数,我们编译成可执行文件并查看符号表,过滤出里面的函数如下(为了方便查看我手动调整了grep的输出的格式,所以和你的输出格式是不一样的)

 

$ gcc hello.c -o hello 

$ readelf -s hello | grep FUNC 

 

Num:     Value           Size    Type    Bind     Vis         NdxName 

27: 000000000040040c      0      FUNC    LOCAL   DEFAULT      13 call_gmon_start 

32: 0000000000400430      0      FUNC    LOCAL   DEFAULT      13 __do_global_dtors_aux 

35: 00000000004004a0      0      FUNC    LOCAL   DEFAULT      13 frame_dummy 

40: 0000000000400580      0      FUNC    LOCAL   DEFAULT      13 __do_global_ctors_aux 

47: 00000000004004e0      2      FUNC    GLOBAL  DEFAULT      13 __libc_csu_fini 

48: 00000000004003e0      0      FUNC    GLOBAL  DEFAULT      13 _start 

51: 0000000000000000      0      FUNC    GLOBAL  DEFAULT      UND puts@@GLIBC_2.2.5 

52: 00000000004005b8      0      FUNC    GLOBAL  DEFAULT      14 _fini 

53: 0000000000000000      0      FUNC    GLOBAL  DEFAULT      UND __libc_start_main@@GLIBC_ 

58: 00000000004004f0     137     FUNC    GLOBAL  DEFAULT      13 __libc_csu_init 

62: 00000000004004c4     21      FUNC    GLOBAL  DEFAULT      13 main 

63: 0000000000400390      0      FUNC    GLOBAL  DEFAULT      11 _init 

 

    大家都知道用户的代码是从main函数开始执行的,虽然我们只写了一个main函数,但从上面的函数表可以看到还有其它很多函数,比如_start函数。实际上程序真正的入口并不是main函数,我们以下面命令对hello.c代码进行编译:

 

$ gcc hello.c -nostdlib 

/usr/bin/ld: warning: cannot find entrysymbol _start; defaulting to 0000000000400144 

 

    -nostdlib命令是指不链接标准库,报错说找不到entry symbol _start,这里是说找不到入口符号_start,也就是说程序的真正入口是_start函数。

    实际上main函数只是用户代码的入口,它会由系统库去调用,在main函数之前,系统库会做一些初始化工作,比如分配全局变量的内存,初始化堆、线程等,当main函数执行完后,会通过exit()函数做一些清理工作,用户可以自己实现_start函数:

 

/* hello_start.c */ 

#include <stdio.h> 

#include <stdlib.h> 

_start(void) 

    printf("hello world!\n"); 

    exit(0); 

    执行如下编译命令并运行:

 

$ gcc hello_start.c -nostartfiles -ohello_start 

$ ./hello_start 

hello world! 

 

    这里的-nostartfiles的功能是Do notuse the standard system startup files when linking,也就是不使用标准的startupfiles,但是还是会链接系统库,所以程序还是可以执行的。同样我们查看符号表:

 

$ readelf -s hello_start | grep FUNC 

Num:      Value           Size    Type     Bind     Vis          NdxName 

20:  0000000000400350      24     FUNC    GLOBAL   DEFAULT       10 _start 

21:  0000000000000000      0      FUNC    GLOBAL   DEFAULT       UND puts@@GLIBC_2.2.5 

22:  0000000000000000      0      FUNC    GLOBAL   DEFAULT       UND exit@@GLIBC_2.2.5 

 

    现在就只剩下三个函数了,并且都是我们自己实现的,其中printf由于只有一个参数会被编译器优化为puts函数,在编译时加-fno-builtin选项可以关掉优化。

    如果我们在_start函数中去掉exit(0)语句,程序执行会出core,这是因为_start函数执行完程序就结束了,而我们自己实现的_start里面没有调用exit()去清理内存

    好不容易去掉了main函数,这时又发现必须得有一个_start函数,是不是让人很烦,其实_start函数只是一个默认入口,我们是可以指定入口的

/* hello_nomain.c */ 

#include <stdio.h> 

#include <stdlib.h> 

int nomain() 

    printf("helloworld!\n"); 

    exit(0); 

 

采用如下命令编译 

$ gcc hello_nomain.c -nostartfiles -enomain -o hello_nomain  

    其中-e选项可以指定程序入口符号,查看符号表如下:

 

$ readelf -s hello_nomain | grep FUNC 

Num:     Value            Size    Type      Bind       Vis       NdxName 

20:   0000000000000000     0      FUNC     GLOBAL    DEFAULT     UNDputs@@GLIBC_2.2.5 

21:   0000000000000000     0      FUNC     GLOBAL    DEFAULT     UNDexit@@GLIBC_2.2.5 

22:   0000000000400350     24     FUNC     GLOBAL    DEFAULT     10 nomain 

 

    对比hello_start的符号表发现只是将_start换成了nomain。

    到这里我们就很清楚了,程序默认的入口是标准库里的_start函数,它会做一些初始化工作,调用用户的main函数,最后再做一些清理工作,我们可以自己写_start函数来覆盖标准库里的_start,甚至可以自己指定程序的入口。

转载地址:http://rnmcn.baihongyu.com/

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