C 程序是否需要 main()？答案

【问题标题】：Is a main() required for a C program?C 程序是否需要 main()？
【发布时间】：2011-05-06 01:13:56
【问题描述】：

好吧，标题说明了一切。 main() 函数对于 C 程序来说是绝对必要的吗？

我问这个是因为我正在查看 Linux 内核代码，但我没有看到 main() 函数。

【问题讨论】：

Avoiding the main (entry point) in a C program的可能重复
Jens 称其为复制品，这实在是太过分了。
我自己并不认为这是一个骗局。那是令人讨厌的面试问题之一，这似乎是关于 Linux 如何启动的更严肃的询问。
嗯，我只是在看Linux源代码，问题突然出现了。我在发布之前做了搜索，我没有想到如何避免main（）和main的必要性，是一样的问题。诚实的错误。
这根本不是一个错误，@Mad-scientist。 Jens 正在大发雷霆。

标签： c language-lawyer

【解决方案1】：

不，ISO C 标准规定 main 函数仅在托管环境（例如具有底层操作系统的环境）中需要。

对于像嵌入式系统（或操作系统本身）这样的独立环境，它是由实现定义的。来自C995.1.2：

定义了两种执行环境：独立和托管。在这两种情况下，程序启动都是在执行环境调用指定的 C 函数时发生的。

在独立环境中（C 程序的执行可能在没有任何操作系统优势的情况下发生），程序启动时调用的函数的名称和类型是实现定义的。

至于 Linux 本身是如何启动的，Linux 内核的起点是start_kernel，不过要更完整地了解整个启动过程，您应该从 here 开始。

【讨论】：

实现者想要的任何地方。
@Mad-scientist，请参阅start_kernel 在init/main.c 中的更新。
其实再看一遍就明白了谢谢。
即使 C 标准对独立实现只字未提，并坚持每个程序都必须有一个 main，Linux 内核仍然不需要，因为，天哪，它不是一个符合程序。这意味着您无法保证您可以使用 MSVC 在您的 Windows 机器上编译它并让它正确执行——但是您没想到能够做到，是吗？这里的大多数人都不了解标准——如果你做某些事情，它会做出某些保证，但如果你不这样做，它就不能阻止事情的发生。
@Mad-scientist 不，你不明白。 main 不是“固定起点”，它是程序中的任意位置，由链接器记录在可执行文件中。但是可以选择其他名称，另外一个是用于 Linux 的。 C 标准在这里是无关紧要的，因为 Linux 内核不是一个符合标准的程序，它不是由符合标准的实现编译的——当然不是用于构建 Linux 内核的标志。一些愚蠢的人说“但它可能会引爆热核炸弹”——他们不明白标准是如何运作的。

【解决方案2】：

嗯，不，但是...

C99 指定在托管环境中“在程序启动时”调用 main()，但是，您不必使用 C 运行时支持。您的操作系统执行图像文件并在链接器提供的地址处启动程序。

如果您愿意编写程序以符合操作系统的要求而不是 C99 的要求，则可以不使用 main()。但是，系统越现代（和复杂），您在 C 库假设使用标准运行时启动时遇到的麻烦就越大。

这是一个 Linux 的例子...

$ cat > nomain.S
.text
_start:
    call    iamnotmain
    movl    $0xfc, %eax
    xorl    %ebx, %ebx
    int     $0x80
.globl _start
$ cat > demo.c

void iamnotmain(void) {
    static char s[] = "hello, world\n";
    write(1, s, sizeof s);
}
$ as -o nomain.o nomain.S
$ cc -c demo.c
$ ld -static nomain.o demo.o -lc
$ ./a.out
hello, world

不过，它现在可以说不是“C99 程序”，只是一个带有用 C 编写的对象模块的“Linux 程序”。

【讨论】：

+1。我仍然认为这是一个 C99 程序，只是一个独立的程序。标准中没有任何内容表明您必须使用操作系统，因为它存在:-)

【解决方案3】：

main() 函数由 libc 中包含的目标文件调用。由于内核不链接到 libc，因此它有自己的入口点，用汇编程序编写。

【讨论】：

【解决方案4】：

Paxdiablo 的answer 涵盖了您不会遇到主的两种情况。让我再补充几个：

许多其他程序（例如浏览器或文本编辑器等）的插件系统没有main()。
用 C 编写的 Windows 程序没有main()。（他们有一个WinMain()。）

【讨论】：

Windows 程序有 WinMain，因为 main() 函数会在存根中，它会做一些事情然后调用 WinMain。
就像 GCC 程序，比如说，有一个 main()，因为 _start()（我认为）在 libc 的样板代码中，它做了一些事情，然后调用 main()。我不确定你的意思是什么。还是你以为main()是操作系统直接调用的？

【解决方案5】：

操作系统加载程序必须调用单个入口点；在 GNU 编译器中，入口点定义在 crt0.o 链接目标文件中，其来源是汇编程序文件 crt0.s - 在执行各种运行时启动任务（例如建立堆栈，静态初始化）。所以在构建一个链接默认crt0.o的可执行文件时，你必须有一个main()，否则你会得到一个链接器错误，因为在crt0.o中main()是一个未解析的符号。

修改 crt0.s 以调用不同的入口点是可能的（如果有些不正当和不必要的话）。只需确保为您的项目创建这样一个目标文件，而不是修改默认版本，否则您将破坏该机器上的每个构建。

操作系统本身有自己的 C 运行时启动（将从引导加载程序调用），因此可以调用它希望的任何入口点。我没有看过 Linux 源代码，但想象一下它有自己的 crt0.s，可以调用 C 代码入口点。

【讨论】：

操作系统的加载器没有调用main()。

【解决方案6】：

main 由 glibc 调用，它是应用程序的一部分（环 3），而不是内核（环 0）。
驱动程序有另一个入口点，例如基于 WDM 的 windows 驱动程序是从 DRIVERENTRY 开始的

【讨论】：

【解决方案7】：

在机器语言中，事情是按顺序执行的，先执行的先执行。因此，编译器默认调用您的 main 方法以符合 C 标准。

您的程序就像一个库，它是编译函数的集合。库和标准可执行文件之间的主要区别在于，对于第二个，编译器生成汇编代码，该代码调用程序中的函数之一。

但是您可以编写调用任意 C 程序函数的汇编代码（实际上与调用库函数的工作方式相同），这与其他可执行文件的工作方式相同。但问题是你不能在普通的标准 C 中做到这一点，你必须求助于汇编甚至其他一些编译器特定的技巧。

这是一个一般性和肤浅的解释，我故意避免了一些技术差异，因为它们似乎并不相关。

【讨论】：