如何更改 c++ 文件的 mach-o 可执行文件的入口点？答案

【问题标题】：How can I change entry point for a mach-o executable for a c++ file?如何更改 c++ 文件的 mach-o 可执行文件的入口点？
【发布时间】：2018-06-29 21:15:55
【问题描述】：

我正在尝试编写一个没有 main 的 c++ 程序。是否可以将 mach-o 可执行文件的入口点更改为自定义函数（main() 除外）？

如果没有，那么是否可以在调用实际的 C main 之前包装 main 以调用我的 main 版本？

编辑：

我希望我的自定义函数调用 C main。如果我给它一个构造函数属性或将其添加到 ctor 列表中，那么 main 将被调用两次。我不希望这种情况发生。

P.S 我正在使用 clang 版本 9.1.0 在 Mac OS X High Sierra 中构建可执行文件

【问题讨论】：

你不能写int main() { return myfunc(); }？只是好奇...
@SeverinPappadeux 我的函数必须在 main 执行之前被调用，这样它应该是我的函数调用 C main 而不是编译器。这就是为什么我问是否有办法更改入口点或创建包装器。
为什么？它有什么不同？
你可以写一个静态类，把你的东西放到ctor里
@elvis.dukaj 您可以使用属性将您的函数放入 .init 部分（也在 .fini 中），不必编写代码

标签： c++ clang mach-o

【解决方案1】：

您可以使用 ld 的 -e <symbol> 选项，您可以从 clang 中调用 -Wl,-e,_<symbol>。从历史上看，程序的入口点是 crt0.o 中的 _start，但是自从 Mac OS X 10.8 和 iOS 6.0 引入 LC_MAIN 加载命令（替换 LC_UNIXTHREAD )。 “旧”方式仍然可以使用，但必须使用 -no_new_main 链接器标志显式启用（如果您需要它，它有对应的 -new_main）。 crt0.o 曾经承担的职责已转移到动态链接器/usr/lib/dyld，它可以根据需要同时处理LC_MAIN 和LC_UNIXTHREAD。

所以给定一个带有main的C程序：

// t.c
#include <stdio.h>

int main(int argc, const char **argv)
{
    printf("test %i\n", argc);
    return 0;
}

您可以像这样轻松创建 C++ 文件：

// t.cpp

extern int main(int, const char**);

extern "C" int derp(int argc, const char **argv)
{
    return main(0, (const char*[]){ (const char*)0 });
}

然后用clang++ -o t t.cpp -xc t.c -Wl,-e,_derp编译它们。
请务必将derp 声明为extern "C"，或在命令行中指定损坏的符号。

您还可以使用otool 检查生成的可执行文件，以确保它使用LC_MAIN 而不是LC_UNIXTHREAD：

bash$ otool -l ./t | fgrep -B1 -A3 LC_MAIN
Load command 11
       cmd LC_MAIN
   cmdsize 24
  entryoff 3808
 stacksize 0

【讨论】：

这看起来正是我想要的。你确定我不会失去任何不调用-Wl,-e 命令就可以获得的功能吗？
如果 .init 部分中有函数，它们会被调用吗？否则，对于 c++ 代码作者会感到惊讶

【解决方案2】：

您可以将 -e <symbol name> 选项传递给链接器 (ld) 以指定不同的入口点。默认入口点不是main；它是由 crt1.o 提供的 start，而它又调用 main。

【讨论】：

添加-e <symbol name> 意味着我也必须提供nostartfiles。但这会阻止链接到 mac os 的启动文件（如果我错了，请纠正我）。我只打算为 main 函数（或任何调用 main 的函数）创建一个包装器。
@Rohit 实际上不，-e 可以按照您的意愿工作。您可以使用derp 而不是main 创建一个小的hello world 二进制文件，使用-Wl,-e,_derp 进行编译，并使用otool -l 检查输出。注意LC_MAIN 的存在，但LC_UNIXTHREAD 的缺失。如果我正确阅读了 ld64 源代码，那么对于 macOS 自 10.8 和 iOS 自 6.0 以来应该是正确的。如果它不适合您，您应该仍然可以使用-Wl,-new_main 强制执行此类行为。（如果您愿意，也可以使用 -Wl,-no_new_main 强制 start 行为。）
另外，@KenThomases、start 和 crt0.o 已经好几年没有出现在达尔文上了。 LC_MAIN load 命令的出现扼杀了他们，并将这项职责转移到了动态链接器 dyld。
@KenThomases 手册页是一个非常悲伤的故事，因为 Apple 似乎完全忽略了其中的许多。 ld 的最后一次更新似乎是在 2011 年 - 这确实是在引入 LC_MAIN 之前。 ://

【解决方案3】：

您可以使用_start()

它设置了一些东西，填充参数数组argv，计算有多少参数，然后调用main。 main 返回后，exit 被调用。

这里有几个参考：
https://stackoverflow.com/a/29694977/2302572
http://learningpearls.blogspot.com/2011/02/start-function-inside-c.html

【讨论】：

如果我使用_start() 那么我可以链接到mac os 的libc 吗？
应该是可以的。我不确定 mac os 是否有不同的 gcc 实现。
mac os 是否提供类似于__libc_start_main 的东西（来自glibc）？我一般是在linux上工作，需要更改入口点的时候把它包起来。
另外，我使用 clang 作为编译器，而不是 gcc