C语言之没有main函数的helloworld示例
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helloworl
/*hello.c*/ #include<stdio.h> intmain() { printf("helloworld!\n"); return0; }
这是一个简单得不能再单的程序,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)
$gcchello.c-ohello $readelf-shello|grepFUNC Num: Value SizeType Bind Vis NdxName 27:000000000040040c 0FUNC LOCAL DEFAULT 13call_gmon_start 32:0000000000400430 0FUNC LOCAL DEFAULT 13__do_global_dtors_aux 35:00000000004004a0 0FUNC LOCAL DEFAULT 13frame_dummy 40:0000000000400580 0FUNC LOCAL DEFAULT 13__do_global_ctors_aux 47:00000000004004e0 2FUNC GLOBALDEFAULT 13__libc_csu_fini 48:00000000004003e0 0FUNC GLOBALDEFAULT 13_start 51:0000000000000000 0FUNC GLOBALDEFAULT UNDputs@@GLIBC_2.2.5 52:00000000004005b8 0FUNC GLOBALDEFAULT 14_fini 53:0000000000000000 0FUNC GLOBALDEFAULT UND__libc_start_main@@GLIBC_ 58:00000000004004f0 137FUNC GLOBALDEFAULT 13__libc_csu_init 62:00000000004004c4 21FUNC GLOBALDEFAULT 13main 63:0000000000400390 0FUNC GLOBALDEFAULT 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
$gcchello.c-nostdlib /usr/bin/ld:warning:cannotfindentrysymbol_start;defaultingto0000000000400144
-nostdlib命令是指不链接标准库,报错说找不到entrysymbol_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("helloworld!\n"); exit(0); }
执行如下编译命令并运行
$gcchello_start.c-nostartfiles-ohello_start $./hello_start helloworld!
这里的-nostartfiles的功能是Donotusethestandardsystemstartupfileswhenlinking,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-shello_start|grepFUNC Num: Value SizeType Bind Vis NdxName 20:0000000000400350 24FUNC GLOBALDEFAULT 10_start 21:0000000000000000 0FUNC GLOBALDEFAULT UNDputs@@GLIBC_2.2.5 22:0000000000000000 0FUNC GLOBALDEFAULT UNDexit@@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> intnomain() { printf("helloworld!\n"); exit(0); }
采用如下命令编译
$gcchello_nomain.c-nostartfiles-enomain-ohello_nomain
其中-e选项可以指定程序入口符号,查看符号表如下
$readelf-shello_nomain|grepFUNC Num: Value SizeType Bind Vis NdxName 20:0000000000000000 0FUNC GLOBALDEFAULT UNDputs@@GLIBC_2.2.5 21:0000000000000000 0FUNC GLOBALDEFAULT UNDexit@@GLIBC_2.2.5 22:0000000000400350 24FUNC GLOBALDEFAULT 10nomain
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