程序的终止及atexit函数详解

1、背景

对C语言有所了解的人，都知道main函数是整个程序的入口。

但是其实不是，在内核中可以使用链接器来设置程序的开始地方。如下：

当内核使⽤⼀个exec函数执⾏C程序时，在调⽤main函数之前先调⽤⼀个特殊的启动例程。可执⾏程序文件将此启动例程指定为程序的起始地址（这是由连接编辑器设置的，而连接编辑器则由C编辑器调用）。

启动例程从内核获取命令⾏参数和环境变量，然后为调⽤main函数做好准备。

2、atexit

前面我们关注的是程序开始进入时的调用函数，而atexit函数是一个特殊的函数，它是在正常程序退出时调用的函数，我们把他叫为登记函数（函数原型： int atexit (void (*)(void)) ：

  参数：函数地址

返回值：成功返回0，出错返回非0

根据ISO C的规定，⼀个进程可以登记多至32个函数，这些函数由exit⾃动调⽤，这些函数被称为终⽌处理程序，

atexit函数可以登记这些函数。

值得说明的是：exit调⽤终⽌处理函数的顺序和atexit登记的顺序相反，如果⼀个函数被多次登记，也会被多次调⽤。

3、程序的终止

进程终⽌的⽅式有8种，前5种为正常终⽌，后三种为异常终⽌：

1 从main函数返回；
2 调⽤exit函数；
3 调⽤_exit或_Exit；
4 最后⼀个线程从启动例程返回；
5 最后⼀个线程调⽤pthread_exit；
6 调⽤abort函数；
7 接到⼀个信号并终⽌；

8 最后⼀个线程对取消请求做出响应。

 我们有必要知道，exit()和_exit()以及_Exit()函数的本质区别是是否立即进入内核，_exit()以及_Exit()函数都是在调用后立即进入内核，而不会执行一些清理处理，但是exit()则会执行一些清理处理。

这也是为什么会存在atexit()函数的原因，因为exit()函数需要执行清理处理，需要执行一系列的操作，这些终止处理程序实际上就是完成各种所谓的清除操作的实际执行体。

我用一个图简单表示了其过程：

注意：内核使程序执行的唯一方法是调用一个exec函数。

进程自愿终止的唯一方法是显示或隐式的（调用exit）调用_exit或_Exti。

进程也可非自愿地由一个信号使其终止。

4、atexit函数的使用

代码如下:

 

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

void my_exit1(){
     printf("first exit\n");
}

void my_exit2(){
    printf("second exit\n");
}

int main(){
    if(atexit(my_exit1)!=0){
        printf("can't register my_exit1");
    }

   if(atexit(my_exit1)!=0){
        printf("can't register my_exit1");
    }

    if(atexit(my_exit2)!=0){
        printf("can't register my_exit2");
    }
    return 0;
}

结果：

我们可以看到atexit函数的调用顺序是和登记顺序是相反的，且如果⼀个函数被多次登记，也会被多次调⽤。