Цей затуманений код C стверджує, що працює без main (), але що він насправді робить?

Question 1

#include <stdio.h>
#define decode(s,t,u,m,p,e,d) m##s##u##t
#define begin decode(a,n,i,m,a,t,e)

int begin()
{
    printf("Ha HA see how it is?? ");
}

Це побічно викликає main? як?

Question 2

Мова C визначає середовище виконання у двох категоріях: автономна та розміщена . В обох середовищах виконання функція викликається середовищем для запуску програми.
У окремо стоячому середовищі функція запуску програми може бути визначена, тоді як у розміщеному середовищі вона повинна бути main. Жодна програма на C не може працювати без функції запуску програми у визначених середовищах.

У вашому випадку mainце приховано визначеннями препроцесора. begin()розшириться, до decode(a,n,i,m,a,t,e)якого далі буде розширено до main.

int begin() -> int decode(a,n,i,m,a,t,e)() -> int m##a##i##n() -> int main()

decode(s,t,u,m,p,e,d)є параметризованим макросом із 7 параметрами. Список Заміни для цього макросу m##s##u##t. m, s, uі tє 4- ^м , 1- ^м , 3 ^-м і 2- ^м параметрами, що використовуються у списку заміщення.

s, t, u, m, p, e, d
1  2  3  4  5  6  7

Від відпочинку ніякої користі немає ( лише для затуманення ). Аргумент, переданий в decode" a , n , i , m , a, t, e", отже, ідентифікатори m, s, uі tзамінюються аргументами m, a, iі n, відповідно.

 m --> m  
 s --> a 
 u --> i 
 t --> n

Question 3

Спробуйте використовувати gcc -E source.c, вихід закінчується на:

int main()
{
    printf("Ha HA see how it is?? ");
}

Отже, main()функція фактично генерується препроцесором.

Question 4

Програма, про яку йде мова, дійсно викликає main()через розширення макросів, але ваше припущення помилкове - їй зовсім не потрібно телефонувати main()!

Власне кажучи, ви можете мати програму на С і мати змогу скомпілювати її, не маючи mainсимволу. main- це те, до чого c libraryочікує стрибок, після того, як він закінчить власну ініціалізацію. Зазвичай ви переходите mainз символу libc, відомого як _start. Завжди можна мати дуже дійсну програму, яка просто виконує збірку, не маючи основної. Погляньте на це:

/* This must be compiled with the flag -nostdlib because otherwise the
 * linker will complain about multiple definitions of the symbol _start
 * (one here and one in glibc) and a missing reference to symbol main
 * (that the libc expects to be linked against).
 */

void
_start ()
{
    /* calling the write system call, with the arguments in this order:
     * 1. the stdout file descriptor
     * 2. the buffer we want to print (Here it's just a string literal).
     * 3. the amount of bytes we want to write.
     */
    asm ("int $0x80"::"a"(4), "b"(1), "c"("Hello world!\n"), "d"(13));
    asm ("int $0x80"::"a"(1), "b"(0)); /* calling exit syscall, with the argument to be 0 */
}

Складіть вищезазначене gcc -nostdlib without_main.cта перегляньте його друк Hello World!на екрані, просто зробивши системні виклики (переривання) у вбудованій збірці.

Для отримання додаткової інформації про цю конкретну проблему відвідайте блог ksplice

Іншим цікавим питанням є те, що ви також можете мати програму, яка компілюється, не маючи, щоб mainсимвол відповідав функції C Наприклад, ви можете мати наступне як дуже дійсну програму на С, що змушує компілятор скуголити лише тоді, коли ви піднімаєте рівень попереджень.

/* These values are extracted from the decimal representation of the instructions
 * of a hello world program written in asm, that gdb provides.
 */
const int main[] = {
    -443987883, 440, 113408, -1922629632,
    4149, 899584, 84869120, 15544,
    266023168, 1818576901, 1461743468, 1684828783,
    -1017312735
};

Значення в масиві - це байти, які відповідають інструкціям, необхідним для друку Hello World на екрані. Щоб отримати докладніший звіт про те, як працює ця конкретна програма, погляньте на цю публікацію в блозі , де я її також прочитав спочатку.

Я хочу зробити останнє повідомлення про ці програми. Я не знаю, чи реєструються вони як дійсні програми C відповідно до специфікації мови C, але їх компіляція та запуск, безумовно, дуже можливий, навіть якщо вони порушують саму специфікацію.

Question 5

Хтось намагається поводитися як Чарівник. Він думає, що може нас обдурити. Але ми всі знаємо, c виконання програми починається з main().

int begin()Будуть замінені decode(a,n,i,m,a,t,e)на один прохід стадії препроцесора. Потім знову decode(a,n,i,m,a,t,e)буде замінено на m ## a ## i ## n. Як і при позиційній асоціації макровиклику, sволя має значення символу a. Аналогічно, uбуде замінено на "i" і tбуде замінено на "n". І, ось як, m##s##u##tстанеmain

Що стосується ##символу в розширенні макросів, він є оператором попередньої обробки і виконує вставку маркера. Коли макрос розгортається, два маркери по обидва боки кожного оператора '##' об'єднуються в один маркер, який потім замінює '##' та два оригінальні маркери в розширенні макроса.

Якщо ви не вірите мені, ви можете скомпілювати свій код із -Eпрапором. Це зупинить процес компіляції після попередньої обробки, і ви побачите результат вставки маркера.

gcc -E FILENAME.c

Question 6

decode(a,b,c,d,[...])перетасовує перші чотири аргументи та об’єднує їх, щоб отримати новий ідентифікатор у порядку dacb. (Решта три аргументи ігноруються.) Наприклад, decode(a,n,i,m,[...])дає ідентифікатор main. Зверніть увагу, що саме beginце визначається як макрос.

Тому beginмакрос просто визначається як main.

Question 7

У вашому прикладі main()функція насправді присутня, оскільки beginє макросом, який компілятор замінює decodeмакросом, який, у свою чергу, замінений виразом m ## s ## u ## t. Використовуючи розширення макросів ##, ви перейдете до слова mainз decode. Це слід:

begin --> decode(a,n,i,m,a,t,e) --> m##parameter1##parameter3##parameter2 ---> main

Це просто хитрість main(), але використання назви main()функції введення програми не є обов’язковим для мови програмування C. Це залежить від вашої операційної системи та компонувальника як одного з її інструментів.

У Windows ви не завжди використовуєте main(), а, скоріше, WinMainабоwWinMain , хоча ви можете використовувати main(), навіть за допомогою інструментальної мережі Microsoft . У Linux можна користуватися _start.

Точка входу залежить від лінкера як інструменту операційної системи, а не від самої мови. Ви навіть можете встановити нашу власну точку входу, і ви можете створити бібліотеку, яка також є виконуваною !