c语言中在main函数之前会执行啥？

Posted 2023-05-06

参考技术A main函数之前--真正的函数执行入口或开始

一种解释

实际上，在可执行文件被加载之后，控制权立即交给由编译器插入的Start函数，它将对后面这些全局变量进行准备：
　　　_osver 操作系统的构件编号
_winmajor　操作系统的主版本号
_winminor　操作系统的次版本号
_winver　操作系统完全版本号
__argc　命令行参数个数
　 __argv　指向参数字符串的指针数组
_environ　指向环境变量字符串的指针数组
Start函数初始化堆并调用main函数．mian函数返回之后,Start函数调用Exit函数结束该进程．
启动函数Start的源代码在：
　　　crt0.c Microsoft Visual C++
c0w.asm Borladn C++

在 main 函数之前执行代码（C 语言）

main 函数

又称主函数，是程序执行的起点。

在 main 函数之前

那么，我们有办法在 main 函数之前执行代码吗？

答案是肯定的。

先上代码

before_main.c

#include <stdio.h>

__attribute((constructor)) void before_main()
{
	printf("%s\\n", __FUNCTION__);
}

int main(int argc, char **argv)
{
	printf("%s\\n", __FUNCTION__);
	return 0;
}

编译 && 执行

$ gcc before_main.c -o before_main.out
$ ./before_main.out 
before_main
main

看到，先运行 before_main()，再运行 main()

原理

GNU C 的一大特色就是 attribute 机制。attribute 可以设置函数属性（Function Attribute）、变量属性（Variable Attribute）和类型属性（Type Attribute）。
__attribute__书写特征是：attribute 前后都有两个下划线，并且后面会紧跟一对括弧，括弧里面是相应的 attribute 参数。

constructor 属性可以使函数在 main 函数之前执行

再往底层想，C 语言中，main 函数是程序的入口点 这件事情本来就是 gcc 编译器 决定的。那么 gcc 当然可以指定任何函数作为程序的入口，这点在我之前写的一篇文章《没有了 main 函数，程序还能跑吗？》中也有介绍。

这里又是通过另一种方式来影响程序入口点的，即 __attribute((constructor)) 方式。

在 main 函数之后

不光有 constructor 属性能够实现在 main 函数之前执行代码；还有属性 destructor，能够实现在 main 函数之后执行代码。如下：

#include <stdio.h>

__attribute((constructor)) void before_main()
{
	printf("%s\\n", __FUNCTION__);
}

__attribute((destructor)) void after_main()
{
	printf("%s\\n", __FUNCTION__);
}

int main(int argc, char **argv)
{
	printf("%s\\n", __FUNCTION__);
	return 0;
}

运行

$ ./before_main.out 
before_main
main
after_main

C++ 类的构造函数、析构函数

多像 C++ 中类的构造函数和析构函数啊。

类的 构造函数 是类的一种特殊的成员函数，它会在每次创建类的新对象时执行。
构造函数的名称与类的名称是完全相同的，并且不会返回任何类型，也不会返回 void。构造函数可用于为某些成员变量设置初始值。

类的 析构函数 是类的一种特殊的成员函数，它会在每次删除所创建的对象时执行。
析构函数的名称与类的名称是完全相同的，只是在前面加了个波浪号（~）作为前缀，它不会返回任何值，也不能带有任何参数。析构函数有助于在跳出程序（比如关闭文件、释放内存等）前释放资源。

#include <iostream>

using namespace std;

class Line {
public:
	void setLength(double len);
	double getLength(void);
	Line();	  // 这是构造函数声明
	~Line();  // 这是析构函数声明

private:
	double length;
};

// 成员函数定义，构造函数
Line::Line(void)
{
	cout << "Object is being created" << endl;
}

Line::~Line(void)
{
	cout << "Object is being deleted" << endl;
}

void Line::setLength(double len)
{
	length = len;
}

double Line::getLength(void)
{
	return length;
}

int main()
{
	Line line;

	// 设置长度
	line.setLength(6.0);
	cout << "Length of line : " << line.getLength() << endl;

	return 0;
}

运行

Object is being created
Length of line : 6
Object is being deleted

纵向思考 && 横向联想

学习的两个好方法：纵向思考和横向联想。
纵向思考能够让你认清事物本身，让你对事物的理解更加深刻、正确。

就像我们对 C 语言的程序入口的思考一样，C 语言是被 gcc 编译成可执行文件的，从这个角度思考，gcc 的权利是大于 C 语言的，它让你的哪个函数成为程序的入口点，就让哪个函数称为入口点。main 函数作为程序的入口点只是大家共同的约定，gcc 可以无视。

横向联想能够让你发现多个事物之间的共同点，能够让你举一反三，达到触类旁通的效果。

就像从 C 语言的 constructor 属性和 destructor 属性联想到 C++ 的构造函数和析构函数

这两个方法也是帮助我们成为 T 型人才的有力工具，我们要好好利用它。