您身边的App定制专业企业--10年开发经验为您护航

18678812288
0531-88887250

把C程序的int main(void)改成static int main(void)会怎样呢?

文章编辑:2138com太阳集团 时间:2016年12月20日

如题,把C程序中的主函数int main(void)改成static int main(void)会怎么样呢?

 

比如把

 

复制代码

#include <stdio.h>

 

int main(void)

{

    printf("Hi\n");

    return 0;

}

复制代码

修改为:

 

复制代码

#include <stdio.h>

 

static int main(void)

{

    printf("Hi\n");

    return 0;

}

复制代码

 

 

请读者先自己想一想!

 

 

 

 

 

————————————————————分割线———————————————————

 

这个问题是我在看static关键字的时候提出来的。

 

只要你了解static关键字会使标示符具有内部链接(Internel Linkage)属性,并且了解过C程序的编译链接流程,应该可以得出答案——

 

把C程序中的主函数int main(void)改成static int main(void)会导致链接失败。

 

可以验证一下:

 

[zhanghaiba@Fedora code]$ gcc static_int_main.c

/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../crt1.o: In function `_start':

(.text+0x18): undefined reference to `main'

collect2: ld returned 1 exit status

 

如果换成gcc -c呢?

 

[zhanghaiba@Fedora code]$ gcc -c static_int_main.c

[zhanghaiba@Fedora code]$

 

可见换成gcc -c可以编译成功,因为gcc -c只有预处理、编译和汇编阶段,没有链接阶段。

 

 

 

首先,大家要了解一下Linux下GCC环境中C程序的编译链接流程——

 

编译C程序,一般包括了C预处理阶段、C到汇编的编译阶段、汇编到目标文件的编译阶段、目标文件的链接阶段。

 

GCC支撑下面几个命令,使大家可以观察到这些阶段:

 

1)gcc -v GCC.c

 

编译时打印出总的编译流程,可以看到使用了哪些编译工具。v是verbose(冗长)的意思,即尽可能多的打印信息。

 

2) gcc -E GCC.c

 

把源文件用预处理器处理,可重定向输出到GCC.i文件再查看

 

3)gcc -S GCC.c

 

把源文件用预处理器和编译器处理,自动输出同名的GCC.s文件

 

4)gcc -c GCC.c

 

把源文件用预处理器、编译器和汇编器处理,自动输出同名.o文件

 

5)gcc GCC.c

 

把源文件用预处理器、编译器、汇编器处理后,最后使用链接器生成缺省名为a.out的可实行文件

 

为什么默认叫a.out?因为早期编译并没有链接器的概念,a.out是汇编器直接生成的,a意为assembly。但需要澄清的是在现代编译器中a.out都是由链接器生成。

 

另外,使用选项-save-temps可以保留中间生成的文件,示范如下: 

 

[zhanghaiba@Fedora code]$ ls | grep hi

hi.c

hi.i

hi.o

hi.s

 

 

大家再用gcc -v来观察总的编译流程

 

复制代码

[zhanghaiba@Fedora code]$ gcc -v hi.c

Using built-in specs.

Target: i686-redhat-linux

Configured with: ../configure --prefix=/usr --mandir=/usr/share/man --infodir=/usr/share/info --with-bugurl=http://bugzilla.redhat.com/bugzilla --enable-bootstrap --enable-shared --enable-threads=posix --enable-checking=release --with-system-zlib --enable-__cxa_atexit --disable-libunwind-exceptions --enable-gnu-unique-object --enable-languages=c,c++,objc,obj-c++,java,fortran,ada --enable-java-awt=gtk --disable-dssi --with-java-home=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-1.5.0.0/jre --enable-libgcj-multifile --enable-java-maintainer-mode --with-ecj-jar=/usr/share/java/eclipse-ecj.jar --disable-libjava-multilib --with-ppl --with-cloog --with-tune=generic --with-arch=i686 --build=i686-redhat-linux

Thread model: posix

gcc version 4.4.5 20101112 (Red Hat 4.4.5-2) (GCC) 

COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-mtune=generic' '-march=i686'

 /usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/cc1 -quiet -v hi.c -quiet -dumpbase hi.c -mtune=generic -march=i686 -auxbase hi -version -o /tmp/ccrwAICf.s

ignoring nonexistent directory "/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/include-fixed"

ignoring nonexistent directory "/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../../i686-redhat-linux/include"

#include "..." search starts here:

#include <...> search starts here:

 /usr/local/include

 /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/include

 /usr/include

End of search list.

GNU C (GCC) version 4.4.5 20101112 (Red Hat 4.4.5-2) (i686-redhat-linux)

    compiled by GNU C version 4.4.5 20101112 (Red Hat 4.4.5-2), GMP version 4.3.1, MPFR version 2.4.2.

GGC heuristics: --param ggc-min-expand=81 --param ggc-min-heapsize=95788

Compiler executable checksum: e892644090a9a7e8c330a388c51818dd

COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-mtune=generic' '-march=i686'

 as -V -Qy -o /tmp/cc1w7Hxi.o /tmp/ccrwAICf.s

GNU assembler version 2.20.51.0.2 (i686-redhat-linux) using BFD version version 2.20.51.0.2-15.fc13 20091009

COMPILER_PATH=/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/

LIBRARY_PATH=/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../:/lib/:/usr/lib/

COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-mtune=generic' '-march=i686'

 /usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/collect2 --no-add-needed --eh-frame-hdr --build-id -m elf_i386 --hash-style=gnu -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../crt1.o /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../crti.o /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/crtbegin.o -L/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5 -L/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5 -L/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../.. /tmp/cc1w7Hxi.o -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed -lc -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/crtend.o /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../crtn.o

 

复制代码

 

 

注意红色加粗部分(由绿色文件生成红色文件)——

 

(1)cc1是GCC编译环境中的C编译器,把C代码编译为汇编代码,输出为.s文件

 

(2)as是汇编器,把汇编代码编译为目标文件,输出为.o文件

 

(3)collect2是GCC后期版本使用的链接器(环境),其实是先调用GNU的链接器ld对目标文件进行链接,最后收集与程序初始化相关的信息,构造程序的初始化结构。

 

  ld是真正的链接器,对上一步的.o目标文件和其它需要.o文件或静态链接库.a文件、动态链接库.so文件(如解压C标准库libc.a中取出需要的printf.o文件),一起链接输出为a.out文件。

 

  GCC后期版本使用了collect2来作为链接器,其实是间接调用ld链接器。

 

上面用到的工具中,as是GNU自带的汇编器,ld是GNU自带的链接器,它俩是GNU Binutils中最主要的二进制工具。

 

其中,ld-linux.so.2是动态链接器。最后注意-lc参数,l表示链接,c表示标准C库,即libc.a或libc.so。

 

 

 

让大家回到问题本身——

 

main不是C语言的关键字,但却是约定俗成的主函数名字,不过它并不是程序实行的入口,

 

C程序真正入口是_start全局符号(由汇编实现的函数),_start函数会调用库函数__libc_start_main,然后__libc_start_main再调用main函数

 

大家知道main函数的声明无非两种形式,main函数的声明(main符号)其实是在crt1.o目标文件中

 

通过nm工具可以查看crt1.o包括了哪些符号

 

复制代码

[zhanghaiba@Fedora code]$ nm /usr/lib/crt1.o

00000000 R _IO_stdin_used

00000004 D __data_start

         U __libc_csu_fini

         U __libc_csu_init

         U __libc_start_main

00000044 R _fp_hw

00000020 T _start

00000004 W data_start

         U main

复制代码

crt1.o中已经有了main符号,但却是未定义(U)的,所以需要大家来实现main函数(即定义main符号),最后通过链接器来链接(这里称作符号解析)

 

如果把main函数定义为static,也就是具有内部链接(Internel Linkage)属性,则编译后的目标文件是局部符号(当前文件可见)

 

然而链接是不会对局部符号做符号解析的,只会根据目标文件的.rel.text段来指示链接全局的且未定义的符号(即修改可重定位目标文件REL的符号地址)

 

因此,链接时main符号找不到定义,这导致main符号找不到具体实现(定义),造成链接失败

 

 

 

大家再看编译失败的反馈信息

 

/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../crt1.o: In function `_start':

(.text+0x18): undefined reference to `main'

collect2: ld returned 1 exit status

 

就不难理解了——

 

在函数_start中,引用了未定义的符号main

 

collect2外壳:链接器ld返回1标记退出状态(出错状态)


想要了解更多详情欢迎来电咨询18678812288
登陆网址:www.jnydkj.cn。
联系人:王经理。

XML 地图 | Sitemap 地图