C語言之沒有main函數(shù)的helloworld示例

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C語言|點(diǎn)擊：次

幾乎所有程序員的第一堂課都是學(xué)習(xí)helloworld程序，下面我們先來重溫一下經(jīng)典的C語言helloworl

復(fù)制代碼代碼如下:

/* hello.c */  

#include <stdio.h>  

int main()  

{  

    printf("hello world!\n");  

    return 0;  

}

這是一個簡單得不能再單的程序，但它包含有一個程序最重要的部分，那就是我們在幾乎所有代碼中都能看到的main函數(shù)，我們編譯成可執(zhí)行文件并查看符號表，過濾出里面的函數(shù)如下（為了方便查看我手動調(diào)整了grep的輸出的格式，所以和你的輸出格式是不一樣的）

復(fù)制代碼代碼如下:

$ gcc hello.c -o hello  

$ readelf -s hello | grep FUNC  

Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name  

000000000040040c     0 FUNC    LOCAL  DEFAULT   13 call_gmon_start  

0000000000400430     0 FUNC    LOCAL  DEFAULT   13 __do_global_dtors_aux  

00000000004004a0     0 FUNC    LOCAL  DEFAULT   13 frame_dummy  

0000000000400580     0 FUNC    LOCAL  DEFAULT   13 __do_global_ctors_aux  

00000000004004e0     2 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 __libc_csu_fini  

00000000004003e0     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 _start  

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

00000000004005b8     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   14 _fini  

0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __libc_start_main@@GLIBC_  

00000000004004f0   137 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 __libc_csu_init  

00000000004004c4    21 FUNC    GLOBAL DEFAULT   13 main  

0000000000400390     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT   11 _init

大家都知道用戶的代碼是從main函數(shù)開始執(zhí)行的，雖然我們只寫了一個main函數(shù)，但從上面的函數(shù)表可以看到還有其它很多函數(shù)，比如_start函數(shù)。實(shí)際上程序真正的入口并不是main函數(shù)，我們以下面命令對hello.c代碼進(jìn)行編譯

復(fù)制代碼代碼如下:

$ gcc hello.c -nostdlib  

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

-nostdlib命令是指不鏈接標(biāo)準(zhǔn)庫，報錯說找不到entry symbol _start，這里是說找不到入口符號_start，也就是說程序的真正入口是_start函數(shù)

實(shí)際上main函數(shù)只是用戶代碼的入口，它會由系統(tǒng)庫去調(diào)用，在main函數(shù)之前，系統(tǒng)庫會做一些初始化工作，比如分配全局變量的內(nèi)存，初始化堆、線程等，當(dāng)main函數(shù)執(zhí)行完后，會通過exit()函數(shù)做一些清理工作，用戶可以自己實(shí)現(xiàn)_start函數(shù)

復(fù)制代碼代碼如下:

/* hello_start.c */  

#include <stdio.h>  

#include <stdlib.h>  

_start(void)  

{  

    printf("hello world!\n");  

    exit(0);  

}

執(zhí)行如下編譯命令并運(yùn)行

復(fù)制代碼代碼如下:

$ gcc hello_start.c -nostartfiles -o hello_start  

$ ./hello_start  

hello world!  

這里的-nostartfiles的功能是Do not use the standard system startup files when linking，也就是不使用標(biāo)準(zhǔn)的startup files，但是還是會鏈接系統(tǒng)庫，所以程序還是可以執(zhí)行的。同樣我們查看符號表

復(fù)制代碼代碼如下:

$ readelf -s hello_start | grep FUNC  

Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name  

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

現(xiàn)在就只剩下三個函數(shù)了，并且都是我們自己實(shí)現(xiàn)的，其中printf由于只有一個參數(shù)會被編譯器優(yōu)化為puts函數(shù)，在編譯時加-fno-builtin選項(xiàng)可以關(guān)掉優(yōu)化

如果我們在_start函數(shù)中去掉exit(0)語句，程序執(zhí)行會出core，這是因?yàn)開start函數(shù)執(zhí)行完程序就結(jié)束了，而我們自己實(shí)現(xiàn)的_start里面沒有調(diào)用exit()去清理內(nèi)存

好不容易去掉了main函數(shù)，這時又發(fā)現(xiàn)必須得有一個_start函數(shù)，是不是讓人很煩，其實(shí)_start函數(shù)只是一個默認(rèn)入口，我們是可以指定入口的

復(fù)制代碼代碼如下:

/* hello_nomain.c */  

#include <stdio.h>  

#include <stdlib.h>  

int nomain()  

{  

    printf("hello world!\n");  

    exit(0);  

}

采用如下命令編譯

復(fù)制代碼代碼如下:

$ gcc hello_nomain.c -nostartfiles -e nomain -o hello_nomain

其中-e選項(xiàng)可以指定程序入口符號，查看符號表如下

復(fù)制代碼代碼如下:

$ readelf -s hello_nomain | grep FUNC  

Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name  

20: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND puts@@GLIBC_2.2.5  

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

22: 0000000000400350    24 FUNC    GLOBAL DEFAULT   10 nomain

對比hello_start的符號表發(fā)現(xiàn)只是將_start換成了nomain

到這里我們就很清楚了，程序默認(rèn)的入口是標(biāo)準(zhǔn)庫里的_start函數(shù)，它會做一些初始化工作，調(diào)用用戶的main函數(shù)，最后再做一些清理工作，我們可以自己寫_start函數(shù)來覆蓋標(biāo)準(zhǔn)庫里的_start，甚至可以自己指定程序的入口

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