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【转】囫囵C语言(三):谁调用了我的 main?

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【转】囫囵C语言(三):谁调用了我的 main?

    现在最重要的是要跟得上潮流,所以套用比较时髦的话,谁动了我的奶酪。谁调用了我的 main?不过作为计算机工作者,我劝大家还是不要赶时髦,今天Java热,明天 .net 流行,什么时髦就学什么。我的意思是先花几年把基本功学好,等你赶时髦的时候也好事半功倍。废话不多说了。

    我们都听说过一句话:“main是C语言的入口”。我至今不明白为什么这么说。就好像如果有人说:“挣钱是泡妞”,肯定无数砖头拍过来。这句话应该是“挣钱是泡妞的一个条件,只不过这个条件特别重要”。那么上面那句话应该是 “main是C语言中一个符号,只不过这个符号比较特别。”

    我们看下面的例子:

    /* file name test00.c */

    int main(int argc, char* argv)
    {
     return 0;
    }

    编译链接它:
    cc test00.c -o test.exe
    会生成 test.exe

    但是我们加上这个选项: -nostdlib (不链接标准库)
    cc test00.c -nostdlib -o test.exe
    链接器会报错:
    undefined symbol: __start

    也就是说:
    1. 编译器缺省是找 __start 符号,而不是 main
    2. __start 这个符号是程序的起始点
    3. main 是被标准库调用的一个符号

    再来思考一个问题:
    我们写程序,比如一个模块,通常要有 initialize 和 de-initialize,但是我们写 C 程序的时候为什么有些模块没有这两个过程么呢?比如我们程序从 main 开始就可以 malloc,free,但是我们在 main 里面却没有初始化堆。再比如在 main 里面可以直接 printf,可是我们并没有打开标准输出文件啊。(不知道什么是 stdin,stdout,stderr 以及 printf 和 stdout 关系的群众请先看看 C 语言中文件的概念)。

    有人说,这些东西不需要初始化。如果您真得这么想,请您不要再往下看了,我个人认为计算机软件不适合您。

    聪明的人民群众会想,一定是在 main 之前干了些什么。使这些函数可以直接调用而不用初始化。通常,我们会在编译器的环境中找到一个名字类似于 crt0.o 的文件,这个文件中包含了我们刚才所说的 __start 符号。(crt 大概是 C Runtime 的缩写,请大家帮助确认一下。)

    那么真正的 crt0.s 是什么样子呢?下面我们给出部分伪代码:

    ///////////////////////////////////////////////////////
    section .text:
    __start:

     :
     init stack;
     init heap;
     open stdin;
     open stdout;
     open stderr;
     :
     push argv;
     push argc;
     call _main; (调用 main)
     :
     destory heap;
     close stdin;
     close stdout;
     close stderr;
     :
     call __exit;
    ////////////////////////////////////////////////////

    实际上可能还有很多初始化工作,因为都是和操作系统相关的,笔者就不一一列出了。

    注意:
    1. 不同的编译器,不一定缺省得符号都是 __start。
    2. 汇编里面的 _main 就是 C 语言里面的 main,是因为汇编器和C编译器对符号的命名有差异(通常是差一个下划线’_’)。
    3. 目前操作系统结构有两个主要的分支:微内核和宏内核。微内核的优点是,结构清晰,简单,内核组件较少,便于维护;缺点是,进程间通信较多,程序频繁进出内核,效率较低。宏内核正好相反。我说这个是什么目的是:没办法保证每个组件都在用户空间(标准库函数)中初始化,有些组件确实可能不要初始化,操作系统在创建进程的时候在内核空间做的。这依赖于操作系统的具体实现,比如堆,宏内核结构可能在内核初始化,微内核结构在用户空间;即使同样是微内核,这个东东也可能会被拿到内核空间初始化。

    随着 CPU 技术的发展,存储量的迅速扩展,代码复杂程度的增加,微内核被越来越多的采用。你会为了 10% 的效率使代码复杂度增加么?要知道每隔 18 个月 CPU 的速度就会翻一番。所以我对程序员的要求是,我首先不要你的代码效率高,我首先要你的代码能让 80% 的人迅速看懂并可以维护。

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