不以main为入口的函数

先看一段程序

#include <stdio.h>
void test()
{
    printf("Hello Word!\n");
    return 0;
}

没有main函数，编译一定不会通过，在gcc下编译会提示以下信息：

/usr/lib/gcc/i686-linux-gnu/4.7/../../../i386-linux-gnu/crt1.o：在函数‘_start’中：
(.text+0x18)：对‘main’未定义的引用
collect2: 错误： ld 返回 1

可以看到错误信息提示，提到了一个“crt1.o”这个文件，其中crt是“C runtime library”的缩写，其含义是“C运时库”。

C运行时库除了给我们提供必要的库函数调用（如memcpy、printf、malloc等）之外，它提供的另一个最重要的功能是为应用程序添加启动函数。C运行时库启动函数的主要功能为进行程序的初始化，对全局变量进行赋初值，加载用户程序的入口函数。

从给出的错误提示信息中还可以得知，在crt1.o中，有一个名为“_start”的函数。现在网上找到一份crt1.o的伪代码：

section .text:
　　　　__start:
　　　　
　　　　 :
　　　　 init stack;
　　　　 init heap;
　　　　 open stdin;
　　　　 open stdout;
　　　　 open stderr;
　　　　 :
　　　　 push argv;
　　　　 push argc;
　　　　 call _main; (调用 main)
　　　　 :
　　　　 destory heap;
　　　　 close stdin;
　　　　 close stdout;
　　　　 close stderr;
　　　　 :
　　　　 call __exit;

从伪代码可以看出，在这个_start函数中，调用了main函数。那么我们可不可以用什么手段，去修改入口函数，把入口函数改成test函数呢？

gcc test.c -etest -nostartfiles

其中-e选项为修改函数的入口地址，可惜在网上和man手册里都没有找到有关-e这个选项的解释，只搜索到了－E这个选项。问了好多人才明白原来-e指的就是entrance。这里把entrance指定为test函数。

-nostartfiles选项的作用是通知编译器不自动加入启动函数以及别的库级别的初始化，这样就不会调用到crt1.o中的_start函数。

此时，编译通过。可是执行程序，可以成功打印出Hello Word!字样，但是却会提示“段错误”。

Hello Word!

段错误

原来，在编译的时候加上了-nostartfiles这个选项的同时，使得最后的return语句不能正常执行。解决方案是，把程序最后的return语句改成exit语句，让exit语句来做最后的“善后工作”。

#include <stdio.h>
void test()
{
    printf("Hello Word\n");
    exit(0);
}

没有任何错误。

还有两种方法。。。

方法一：

define预处理指令

这种方式很简单，只是简单地将main字符串用宏来代替，或者使用##拼接字符串。示例程序如下：

#include <stdio.h>
#define start main
int start()
{
    printf("Hello Word\n");
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#define start m##a##i##n
int start()
{
    printf("Hello Word\n");
    return 0;
}

方法二：

_start函数

_start函数是C程序的入口函数，会调用main函数。在调用main函数之前，会先执行_start函数分配必要的资源，然后再调用main函数。但是在用gcc编译程序时可以使用-nostartfiles选项来重写_start函数。示例程序如下：

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

_start(void)
{
    printf("Hello Word\n");
    exit(0);
}

编译指令：

gcc -nostartfiles _start.c -o main.out

反汇编生成的执行程序

a.out: file format elf64-x86-64


Disassembly of section .plt:

0000000000400320 <puts@plt-0x10>:
400320: ff 35 ea 01 20 00 pushq 0x2001ea(%rip) # 600510 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x8>
400326: ff 25 ec 01 20 00 jmpq *0x2001ec(%rip) # 600518 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x10>
40032c: 0f 1f 40 00 nopl 0x0(%rax)

0000000000400330 <puts@plt>:
400330: ff 25 ea 01 20 00 jmpq *0x2001ea(%rip) # 600520 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x18>
400336: 68 00 00 00 00 pushq $0x0
40033b: e9 e0 ff ff ff jmpq 400320 <puts@plt-0x10>

0000000000400340 <exit@plt>:
400340: ff 25 e2 01 20 00 jmpq *0x2001e2(%rip) # 600528 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x20>
400346: 68 01 00 00 00 pushq $0x1
40034b: e9 d0 ff ff ff jmpq 400320 <puts@plt-0x10>

Disassembly of section .text:

0000000000400350 <_start>:
400350: 55 push %rbp
400351: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
400354: bf 68 03 40 00 mov $0x400368,%edi
400359: e8 d2 ff ff ff callq 400330 <puts@plt>
40035e: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi
400363: e8 d8 ff ff ff callq 400340 exit@plt

上面的结果是完整的反汇编结果，我们可以看到_start函数中只有我们调用printf和exit函数相关的一些指令，并且.txt段中只有_start函数，没有看到main函数。如果将源代码中的_start替换为main，重新编译程序，反汇编的结果中会看到_start函数会调用到main。

另外还有一点需要注意，因为这里重写了_start函数，所以gcc为默认的main函数准备的清理动作就没用上，所以如果退出的时候直接使用return，会导致程序崩溃。所以这里要使用exit()来退出程序。

原因请参看这篇文章：http://www.muppetlabs.com/~breadbox/software/tiny/teensy.html

不以main为入口的函数

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