[转]Linux上程序执行的入口--Main

main()函数,想必大家都不陌生了,从刚开始写程序的时候,大家便开始写main(),我们都知道main是程序的入口。那main作为一个函数,又是谁调用的它,它是怎么被调用的,返回给谁,返回的又是什么?这次我们来探讨一下这个问题。

1. main()函数的形式
先来说说main函数的定义,较早开始写C程序的肯定都用过这样的定义void main(){},其实翻翻C/C++标准,从来没有定义过void main()。
在C标准中main的定义只有两种:
        int main(void)
        int main(int argc, char *argv[])
        在C++标准中main的定义也只有两种:
        int main( )
        int main(int argc, char *argv[])
   
    换句话说:当你的程序不需要命令行参数的时候用int main(), 当需要命令行参数的时候请使用int main(int argc, char *argv[])
   
    不过标准归标准,在不同的平台上,不同的编译器中对main()的定义方式总有自己的实现,比如早期编译器对void main()的支持(现在gcc也支持,不过会给出一个warning)。特别的,因为历史的原因,在Unix-like平台上,大多还支持
        int main(int argc, char *argv[], char *envp[])
    其使用方式我们稍后再谈。

2. main()函数的返回    
    int main(...) 意味着需要return一个int值,如果不写,有的编译器会自动帮你添加一个return 0;,而有的则会返回一个随机值。为了避免不必要的问题,建议写的时候还是加上一个return 0;,浪费不了你多少时间,不是吗?
    所以一个完整的test.c文件应该为:
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        return 0;
    }
    当然我们也可以尝试着让main返回一个long, double甚至是struct,更改main函数中的形参定义。这在有些编译器上是能编译通过的,不过可能会有一些警告(如GCC)。但是运行的时候如果编译器能做转换的还好,如返回long,float. 如果不能的话(如返回struct,或者main(int argc, char *argv0,char *argv1,char *argv2))会造成segmentation fault。
   
   
3. main()的调用和返回
    在了解了main()函数的定义和返回形式后,我们再来看看main函数是怎么被调用的,它又"return"给了谁。在"gcc的编译过程"一中,我们回顾了程序从源码到可执行程序的过程,在"应用程序在linux上是如何被执行的"一文中,我们回顾了可执行文件怎么被操作系统加载的,今天我们继续这个过程。
上文提到不管是在load_elf_binary()中或者使用了动态链接库,最后都执行到了应用程序的入口。不过这个入口不是main.而是_start()。
执行
    gcc -o test test.c
    readelf -a test
    可以看到test文件的Entry point address是0x80482e0,在往后看,这个地址是.text的地址(代码段的开始),也是_start()的地址。在_start()中又会调用__libc_start_main(),主要做一些程序的初始化工作,感兴趣的同学可以读读glibc中的源码,注释很清楚。然后主角登场了,在__libc_start_main()中最后会调用
    int result = main (argc, argv, __environ MAIN_AUXVEC_PARAM);//这是Unix-like下main函数的调用方式,这下大家明白main函数中形参的由来了吧。
    result中放着main函数的返回值,然后带着这个值退出。
    exit (result);

注意:虽然main函数是一个特殊的函数,是程序运行的入口,但它毕竟也是一个函数,是可以被调用的。如:
    int   main()  
    {  
        if(...)  
            return   0;  
        main();  
        return   0;  
    }  
    不过要小心调用方式,和退出条件,避免无穷递归。

4. shell中执行程序
    通过前几次和上面的分析,我们终于基本弄清了应用程序的执行过程,再回顾一遍: 在某个交互式shell中敲入./test, 此shell fork()/clone()出一个子进程,这个子进程执行
    
    execve("./test",char * const argv[], char * const envp[])
    
    execve加载./test,并把参数argv[],envp[]一步一步传递下去。加载了./test之后,从./test的入口开始执行,即ELF文件中的_start(),_start()调用__libc_start_main(),最后到了main。
    
    int main(int argc, char *argv[], char *envp[])
    
    看着这个main的定义和execve相似吧,没错main中的参数都是execve一步步传递下来的。argc是命令行参数个数,argv[]存储着各个参数的指针(注意argv[0]通常是程序名,argv[1]开始才是命令行参数。这是由shell设置的),envp[]存储着环境变量表。然而在标准C中只定义了int main(int argc, char *argv[]),所以unix-like平台也提供了全局变量environ指向环境变量表。
    extern char **environ;
    当然也可以用getenv和putenv来访问特定的环境变量。

对了,父shell还在wait()./test的结束呢,不错,test中main函数return的值,在被__libc_start_main() exit之后,终于被父shell抓住了,可以用$?访问。
    如$> ./test
      $> echo $?
    可以得到test返回的值。这样,你就知道main()函数中return的意义,以及如何在shell中使用了吧。尽管可以return任何值,也建议用return 0来表示程序正常结束。这样别人用shell脚本调用你写的程序的时候,就可以$?等于0来判断你的程序是否正常执行了。

最后小结一下:
1. 避免使用void main(),尽量使用int main() 或者 int main(int argc, char *argv[])。
2. 在main的结尾记得 return int;, 最好用return 0;表示程序的正常结束。
3. main函数和普通函数一样也是能被调用的。
4. main return的值最终会返回给其调用者,如shell中执行的程序,可以在shell中用$?得到其返回值。
5. 在unix-like环境中,可以使用int main(int argc, char *argv[], char *envp[]), extern char **environ; , getenv()等方式来得到环境变量。

时间: 2024-10-14 17:38:32

[转]Linux上程序执行的入口--Main的相关文章

Linux上程序执行的入口--Main

main()函数,想必大家都不陌生了,从刚开始写程序的时候,大家便开始写main(),我们都知道main是程序的入口.那main作为一个函数,又是谁调用的它,它是怎么被调用的,返回给谁,返回的又是什么?这次我们来探讨一下这个问题. 1. main()函数的形式先来说说main函数的定义,较早开始写C程序的肯定都用过这样的定义void main(){},其实翻翻C/C++标准,从来没有定义过void main().在C标准中main的定义只有两种:        int main(void)   

Windows编写的shell脚本,在linux上无法执行

前两天由于要查一个数据库的binlog日志,经常用命令写比较麻烦,想着写一个简单的脚本,自动去刷一下数据库的binlog日志,就直接在windows上面写了,然后拷贝到linux中去运行,其实很简单的脚本,具体如下: #!/bin/bash #flush mysql logs every day BASEDIR="/usr/local/mysql" echo $BASEDIR BIN="$BASEDIR/bin" echo $BIN MYSQL="$BIN

Linux命令行上程序执行的那一刹那!

转自:http://www.cppblog.com/cuijixin/archive/2008/03/14/44463.html by falcon<[email protected]>2008-02-15 (这一小节应该是作为<shell编程范例之进程操作>的一些补充性质的内容.) 当我们在Linux下的命令行输入一个命令之后,这背后发生了什么? 1.什么是命令行接口 用户使用计算机有两种常见的方式,一种是图形化的接口(GUI),另外一种则是命令行接口(CLI).对于图形化的接口

让jar程序在linux上一直执行

当我们把java程序打成jar包后,放到linux上通过putty或其它终端执行的时候,如果按照:java -jar xxxx.jar执行,当我们退出putty或终端的时候,xxxx.jar这个程序也会停止.为了保证程序能够一直运行,应该改为这样运行:nohup java -jar xxx.jar&命令,则程序会在后台一直运行,值得注意的是,此时程序控制台输出会被转移到nohup.out文件中,这个nohup.out文件的位置就在jar包的当前文件夹内. 但是有时候在这一步会有问题,当把终端关闭

让jar程序在linux上一直执行(转)

当我们把java程序打成jar包后,放到linux上通过putty或其它终端执行的时候,如果按照:java -jar xxxx.jar执行,当我们退出putty或终端的时候,xxxx.jar这个程序也会停止.为了保证程序能够一直运行,应该改为这样运行:nohup java -jar xxx.jar&命令,则程序会在后台一直运行,值得注意的是,此时程序控制台输出会被转移到nohup.out文件中,这个nohup.out文件的位置就在jar包的当前文件夹内.但是有时候在这一步会有问题,当把终端关闭后

查看Linux上程序或进程用到的库

ldd /path/to/program 要找出某个特定可执行依赖的库,可以使用ldd命令.这个命令调用动态链接器去找到程序的库文件依赖关系. objdump -p /path/to/program | grep NEEDED 注意!并不推荐为任何不可信的第三方可执行程序运行ldd,因为某些版本的ldd可能会直接调用可执行程序来明确其库文件依赖关系,这样可能不安全.取而代之的是用一个更安全的方式来显示一个未知应用程序二进制文件的库文件依赖. pldd 1100 如果你想要找出被一个运行中的进程载

Linux上用户执行命令记录

HFILE=`who -m | awk '{print $1}'`readonly HISTFILE=/var/history/$HFILE-$USER-$UID.logreadonly HISTFILESIZE=50000readonly HISTSIZE=10000readonly HISTTIMEFORMAT='%F %T 'readonly HISTCONTROL=ignoredupsshopt -s histappendreadonly PROMPT_COMMAND="history

在Linux上高效开发的7个建议

我们都知道被困在一段简单代码上数个小时是一个开发者挫败感的由来.出了问题却找不到bug会让人身心俱疲.我认为对于开发人员来讲,节省时间是相当重要的.我发现自己经常浪费时间在有关Linux的简单事情上,而我也曾目睹专家级的开发者仅仅使用合适的工具就节省了大量的时间来避免上述的挫折感的产生. 快捷键可以节省时间 使用快捷键.不要浪费时间在鼠标上例如打开一个终端(Terminal).一些快捷键我发现相当有用: 打开终端:Ctrl+Alt+T 对行操作:在终端,如果你使用 → 或 ← 是相当浪费时间的,

linux上应用程序的执行机制

linux上应用程序的执行机制 执行文件是如何在shell中被"执行"的.本文中尽可能少用一些源码,免得太过于无 聊,主要讲清这个过程,感兴趣的同学可以去查看相应的源码了解更多的信息. 1.父进程的行为: 复制,等待 执行应用程序的方式有很多,从shell中执行是一种常见的情况.交互式shell是一个进 程(所有的进程都由pid号为1的init进程fork得到,关于这个话题涉及到Linux启动和初 始化,以及idle进程等,有空再说),当在用户在shell中敲入./test执行程序时,