《小菜狗 C 语言入门 + 进阶笔记》（11）main 函数详解 及 C 语言是不是必须有 main 函数？

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1、main 函数

1.1、归纳总结

• 每个 C 程序都至少有一个函数，即主函数 main() ；
• main 函数有且仅有⼀个；
• main 函数是程序的入口；
• 每个 C 语⾔程序不管有多少行代码，都是从 main 函数开始执行的，到 main 函数结束（遇到 return 或者执行到函数末尾时，函数才结束）。
• 即使⼀个工程中有多个 .c ⽂件，但是只能有⼀个 main 函数（因为程序的入口只能有⼀个）。

也就是说，没有 main 函数程序将不知道从哪里开始执行，运行时会报错。

如之前的文章（2.2）基本程序结构中的 C 实例 -- Hello World就是一个标准的函数定义模版。如下：

#include <stdio.h>                 //头文件
                                   //空白行
/* 我们的第一个 C 程序 */            //注释
int main()                         //函数
{                                  //函数体开始
   printf("Hello, World! \n");     //输出语句
   return 0;                       //结束并返回语句
}                                  //函数体结束

1.2、容易出错的地方

• 示例中的自定义函数必须命名为 main
• main 被写成了 mian
• main 后边的 () 漏掉了
• 代码中不能使用中文符号，比如括号和分号

2、main 函数多种写法

C 语⾔中 main 函数常见的写法有多种，请看下⾯的代码。

2.1、写法1

初学者这种写法很常⻅，也是我推荐的写法。

int main()
{
    return 0;
}

2.2、写法2

在 linux 编程中比较常见。

int main(void)
{
    return 0;
}

2.3、写法3

应用需要传参时的写法。

int main(int argc, char* argv[])
{
    return 0;
}

可以参考这个资料学习：https://zh.cppreference.com/w/c/language/main_function

2.4、旧时写法

有的老旧教材中将 main 函数写作：

void main()
{
}
或者
main()
{
}

这在 VC6.0 下能够通过编译，但在 C-Free、GCC 中却会报错，因为这不是标准的 main 函数的写法，大家最好按照前面示例中的格式来写。

3、main 函数扩展

3.1、C 语言是不是必须有 main 函数？？

这个答案是肯定的，C 语言必须有 main 函数，作为程序的入口。

一个源程序不论由多少个文件组成，都有一个且只能有一个 main 函数，即主函数。

但是一切程序都是人写出来的，只要它是代码实现的，我们就能改它。

虽然 main 函数通常被认为是程序的入口点，但我们可以通过调整链接脚本、启动代码改变入口点，甚至使用 ld 命令的一些特殊参数，改变程序的执行流程。

3.2、下面给大家介绍几种方法

在 gcc 编译器下，如何去掉 main 函数。仅仅作为参考学习使用。

先来个测试代码，代码里面包含两个函数，函数写的时候要注意加上退出方式，因为我们下面要做的不是一个正常的操作，正常的 C 语言 main 函数前后都还会有初始化和回收操作。

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

void test()
{
    printf("this is test ...\n");
    exit(0);    //退出程序并返回值 0
}

void func()
{
    printf("this is func ...\n");
    exit(0);    //退出程序并返回值 0
}

3.2.1、启动代码

编译的时候加上 -nostartfiles 选项：

gcc test.c -o test -nostartfiles

编译器会默认指定第一个函数作为入口，运行程序，没什么异常。

3.2.2、ld 命令的 -e 参数

编译的时候加上 -e 选项：

gcc test.c -o test -nostartfiles -e func

入口就从 func 函数运行了，说明-e 选项可以随意指定函数入口！

3.2.3、链接脚本

修改链接脚本。

ld --verbose > xxx.lds

先使用 ld --verbose 获得链接脚本，然后修改入口函数，默认是 _start 函数，在这个函数里面会调用 main 函数。把它改成其他函数，编译的时候手动选择链接脚本，也能实现。

gcc test.c -o test -nostartfiles -T xxx.lds

以上几种方式都属于偏门，仅仅作为参考使用，玩玩就号，知道有这么回事就行。main 函数永远都是 C 语言的入口，没事不要去修改它。

4、为什么使用以上三种方式可以改变程序入口？

理解为何使用链接脚本、启动代码以及 ld 命令的 -e 参数等方式能够改变程序的入口点，需要深入了解 C 程序编译和链接的过程，以及操作系统加载可执行文件的机制。

4.1、编译和链接过程

1. 编译阶段：

在编译阶段，源代码（.c 文件）被编译成目标文件（.o 文件）。这个阶段主要包括预处理、编译和汇编。

2. 链接阶段：

在链接阶段，目标文件被链接成可执行文件。这个过程包括解析符号、地址空间分配、重定位等步骤。链接器（ld命令）负责将多个目标文件组合成一个可执行文件。

4.2、默认入口点

在默认情况下，链接器会将程序的入口点（即程序启动时首先执行的地方）设置为一个特定的符号，通常是 _start。这是一个预定义的入口点，由启动文件（crt0）提供。启动文件执行一些基本的初始化工作，然后调用 C 运行时库的初始化函数，最终跳转到 main 函数。

GCC 程序启动流程：

4.3、为何能够改变入口点

1. 启动代码：

启动代码是在程序启动时执行的一段特殊代码。通过自定义启动代码，我们可以在程序启动时执行自己的初始化逻辑，然后选择跳转到任意的函数作为程序的入口点，而不仅仅是默认的 _start。这就是为什么启动代码能够改变程序的入口点的原因。

2. ld 命令的 -e 参数：

-e 参数直接指定程序的入口点。通过这个参数，我们可以告诉链接器在哪里开始执行程序。这就是为什么使用 ld 命令的 -e 参数能够改变程序的入口点的原因。

3. 链接脚本：

链接脚本定义了可执行文件在内存中的布局和组织方式，包括程序的入口点。通过在链接脚本中使用 ENTRY 命令，我们可以显式地指定程序的入口点。这就是为什么链接脚本能够改变程序的入口点的原因。

4.4、总结

通过链接脚本、启动代码以及 ld 命令的 -e 参数等方式，程序员可以在编译和链接的过程中插入自定义的逻辑，从而控制程序的启动过程。这些方法提供了对程序启动流程的灵活性，使得程序员能够更精细地控制程序的行为和执行流程。

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