“int main(void *framep)”的目的是啥？

Posted 2023-02-23

【中文标题】“int main(void *framep)”的目的是啥？

【英文标题】：What is the purpose of "int main(void *framep)"?“int main(void *framep)”的目的是什么？

【发布时间】：2018-05-08 03:24:32

【问题描述】：

在 C 中，main() 函数只接受零个或两个参数。如果我们提供两个参数，那么第一个参数必须是 int 类型。

int main(int argc, char *argv[])

但是，我在浏览OpenBSD时看到了以下代码。

int main(void *framep) 

它在 C 中有效吗？

GCC 编译器给出以下警告：

prog.c:3:5: warning: first argument of 'main' should be 'int' [-Wmain]
 int main(void *p) 
     ^~~~
prog.c:3:5: warning: 'main' takes only zero or two arguments [-Wmain]

它的目的是什么？

【问题讨论】：

反正也没用过。

见：C11 Standard §5.1.2.2.1 Program startup (draft n1570)。另见：See What should main() return in C and C++?

【参考方案1】：

在 Linux 上，在链接期间，库函数 _start 将链接到预计会出现在您的代码中的函数 main()。

然后，传统上您的main 由_start 调用，带有int argc, char *argv[]、参数数量（包括程序名称）和实际参数（加上结尾的NULL）。

但是在其他一些实现中，可能不需要以这种方式调用 main，或者出于性能原因，使用减少的参数数量，按照不同的格式调用它。

main() 是我们程序的起始函数，并通过argc, argv 传递，但毕竟，它只是一个 C 函数，可以传递其他东西，只要该实现的约定是已知和接受的.

【讨论】：

是的，例如 VS accepts 3 arguments。好答案！ ;)

【参考方案2】：

哎呀，这不是一个普通的程序而是一个内核，所以 main 的普通规则并不真正适用。程序启动时，不存在传递参数值的环境，也不会使用 main 的返回值，因为内核退出时，不存在其他任何东西。一条评论说，修改了定义以仅满足 gcc 要求：

返回 int，所以 gcc -Werror 不会抱怨

这在 N1256 草案中为 C11 在 5.1.2.1 独立环境中明确：

在一个独立的环境中（C 程序的执行可以在没有任何 操作系统的好处），程序调用的函数的名称和类型 启动是实现定义的。任何可供独立的图书馆设施 程序，除了第 4 条要求的最小集合之外，都是实现定义的。

独立环境中程序终止的效果是由实现定义的。

在内核启动时没有操作系统仍然存在，所以它实际上是在一个独立的环境中运行的。这可能意味着还需要使用特殊标志进行编译...

【参考方案3】：

在您提供的链接中，framep 没有在 main 函数中使用。

不，这不是标准的。

如您所见，GCC 会发出警告，但值得注意的是，clang 会引发错误：

error: first parameter of 'main' (argument count) must be of type 'int'
int main(void *framep) 
    ^
1 error generated.

来自Standard：

5.1.2.2.1 程序启动1

程序启动时调用的函数名为main。实现没有为此声明原型 功能。它应定义为返回类型为 int 并且没有 参数：int main(void) /* ... */

或

带有两个参数（这里称为 argc 和 argv，尽管可以使用任何名称，因为它们对于 它们被声明）：

int main(int argc, char *argv[]) /* ...*/

或等效）或以其他一些实现定义的方式。

【讨论】：

当心，5.1.2.2.1 是 5.1.2.2 托管环境的一部分，当内核在独立环境中运行时，因为在内核本身之前不存在操作系统。

你从一个不合理的开始。它的实现定义了main 的参数应该是独立的；改用(void) 可能是个错误

正确@M.M 谢谢，已更正！ Serge Ballesta，我知道看到你的答案了，太好了！

5.1.2.2.1末尾的“或以某种其他实现定义的方式”是什么意思？

【参考方案4】：

你用g++编译得到这些错误，如果你用gcc编译你就不会得到这些错误。

$ gcc test.c

$ g++ test.c
test.c:3:5: warning: first argument of 'int main(void*)' should be 'int' [-Wmain]
 int main(void *framep)
     ^~~~
test.c:3:5: warning: 'int main(void*)' takes only zero or two arguments [-Wmain]

这很重要，因为 C 不认为参数类型（或数字！）是函数的类型的一部分（而 C++ 考虑）。原因有很多，其中一个原因是在 C 中，caller 会清理参数，所以如果他指定太多，他也会清理它们。在 C++ 中，被调用者会清理参数，所以如果他清理了错误的数字，你最终会得到一个损坏的堆栈。

关于您可能选择使用int main(void *framep) 的原因：在 C 的调用约定中，参数被压入堆栈，然后进行调用，将返回地址放在下一个。然后，被调用者通常会压入 EBP 的旧值，然后将堆栈指针移动到 EBP 作为新堆栈帧的“基指针”。然后堆栈指针被移动以分配被调用者中任何自动（局部）变量的空间。即，堆栈如下所示：

Arg n
Arg n-1
...
Arg 1
Return Addr
Old EBP
Callee locals

现在假设我们想要检查函数的返回地址，或者读取之前推送的帧指针 (Old EBP)。如果我们在汇编中编写，我们只需相对于当前帧指针 (EBP) 取消引用。但我们是用 C 语言编写的。获得引用的一种方法是获取第一个参数的地址。也就是&framep，也就是Arg1在栈上的位置。因此(&framep)[-2] 应该是一个void * 指向存储的先前帧指针（Old EBP）。

（注意：我假设 Intel 架构，所有推送到堆栈的内容都由硬件扩展为指针大小。）