Jakie jest zastosowanie funkcji _start () w C?

Dowiedziałem się od mojego kolegi, że można napisać i wykonać program w języku C bez pisania main()funkcji. Można to zrobić w ten sposób:

my_main.c

/* Compile this with gcc -nostartfiles */

#include <stdlib.h>

void _start() {
  int ret = my_main();
  exit(ret); 
}

int my_main() {
  puts("This is a program without a main() function!");
  return 0; 
}

Skompiluj to za pomocą tego polecenia:

gcc -o my_main my_main.c –nostartfiles

Uruchom go za pomocą tego polecenia:

./my_main

Kiedy należałoby robić takie rzeczy? Czy istnieje scenariusz ze świata rzeczywistego, w którym byłoby to przydatne?

Symbol _start jest punktem wejścia do twojego programu. Oznacza to, że adres tego symbolu jest adresem, na który następuje skok podczas uruchamiania programu. Zwykle funkcja o nazwie _startjest dostarczana przez plik o nazwie, crt0.októry zawiera kod startowy środowiska wykonawczego C. Ustawia pewne rzeczy, zapełnia tablicę argumentów argv, zlicza liczbę argumentów, a następnie wywołuje main. Po mainzwrotach exitjest wywoływana.

Jeśli program nie chce używać środowiska wykonawczego C, musi dostarczyć własny kod dla _start. Na przykład implementacja referencyjna języka programowania Go robi to, ponieważ potrzebuje niestandardowego modelu wątków, który wymaga magii ze stosem. Przydatne jest również dostarczenie własnego, _startgdy chcesz napisać naprawdę małe programy lub programy, które robią niekonwencjonalne rzeczy.

Chociaż mainz punktu widzenia programistów jest punktem wyjścia do programu,_start jest zwykłym punktem wejścia z perspektywy systemu operacyjnego (pierwsza instrukcja wykonywana po uruchomieniu programu z systemu operacyjnego)

W typowym programie w C, a zwłaszcza w C ++, wykonano dużo pracy, zanim wykonanie przejdzie do main. Zwłaszcza rzeczy takie jak inicjalizacja zmiennych globalnych. Tutaj można znaleźć dobre wyjaśnienie wszystkiego, co się dzieje między _start()i main()a także po wyjściu głównym ponownie (patrz komentarz poniżej).
Niezbędny do tego kod jest zwykle dostarczany przez autorów kompilatora w pliku startowym, ale za pomocą flagi, –nostartfilesktórą zasadniczo przekazujesz kompilatorowi: „Nie przejmuj się podawaniem mi standardowego pliku startowego, daj mi pełną kontrolę nad tym, co się dzieje bezpośrednio z początek".

Czasami jest to konieczne i często używane w systemach wbudowanych. Np. Jeśli nie masz systemu operacyjnego i musisz ręcznie włączyć określone części systemu pamięci (np. Pamięci podręczne) przed inicjalizacją obiektów globalnych.

Tu jest dobry przegląd tego, co dzieje się podczas uruchamiania programu przed main . W szczególności pokazuje, że __startjest to rzeczywisty punkt wejścia do programu z punktu widzenia systemu operacyjnego.

Jest to pierwszy adres, od którego zacznie zliczać wskaźnik instrukcji w twoim programie.

Kod tam wywołuje niektóre procedury biblioteki wykonawczej C tylko po to, aby wykonać pewne czynności porządkowe, a następnie wywołać swój main, a następnie wyłączyć i wywołać exitdowolny mainzwrócony kod zakończenia .

Obraz jest wart tysiąca słów:

_{PS: ta odpowiedź jest przeszczepiona z innego pytania, które SO pożytecznie zamknęło jako duplikat tego.}

Kiedy należałoby robić takie rzeczy?

Gdy chcesz mieć własny kod startowy dla swojego programu.

mainnie jest pierwszym wpisem dla programu w C, _startjest pierwszym wpisem za kurtyną.

Przykład w systemie Linux:

_start: # _start is the entry point known to the linker
    xor %ebp, %ebp            # effectively RBP := 0, mark the end of stack frames
    mov (%rsp), %edi          # get argc from the stack (implicitly zero-extended to 64-bit)
    lea 8(%rsp), %rsi         # take the address of argv from the stack
    lea 16(%rsp,%rdi,8), %rdx # take the address of envp from the stack
    xor %eax, %eax            # per ABI and compatibility with icc
    call main                 # %edi, %rsi, %rdx are the three args (of which first two are C standard) to main

    mov %eax, %edi    # transfer the return of main to the first argument of _exit
    xor %eax, %eax    # per ABI and compatibility with icc
    call _exit        # terminate the program

Czy istnieje scenariusz ze świata rzeczywistego, w którym byłoby to przydatne?

Jeśli masz na myśli, zaimplementuj własne _start:

Tak, w większości komercyjnego oprogramowania wbudowanego, z którym pracowałem, musimy wdrożyć własne, _startuwzględniając nasze specyficzne wymagania dotyczące pamięci i wydajności.

Jeśli masz na myśli, porzuć tę mainfunkcję i zmień ją na coś innego:

Nie, nie widzę w tym żadnej korzyści.