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如題，把C程序中的主函數(shù)int main(void)改成static int main(void)會怎么樣呢？

比如把

復(fù)制代碼

#include <stdio.h>

int main(void)

{

    printf("Hi\n");

    return 0;

}

復(fù)制代碼

修改為：

復(fù)制代碼

#include <stdio.h>

static int main(void)

{

    printf("Hi\n");

    return 0;

}

復(fù)制代碼

請讀者先自己想一想！

————————————————————分割線———————————————————

這個問題是我在看static關(guān)鍵字的時候提出來的。

只要你了解static關(guān)鍵字會使標(biāo)示符具有內(nèi)部鏈接（Internel Linkage）屬性，并且了解過C程序的編譯鏈接流程，應(yīng)該可以得出答案——

把C程序中的主函數(shù)int main(void)改成static int main(void)會導(dǎo)致鏈接失敗。

可以驗證一下：

[zhanghaiba@Fedora code]$ gcc static_int_main.c

/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../crt1.o: In function `_start':

(.text+0x18): undefined reference to `main'

collect2: ld returned 1 exit status

如果換成gcc -c呢？

[zhanghaiba@Fedora code]$ gcc -c static_int_main.c

[zhanghaiba@Fedora code]$

可見換成gcc -c可以編譯成功，因為gcc -c只有預(yù)處理、編譯和匯編階段，沒有鏈接階段。

首先，我們要了解一下Linux下GCC環(huán)境中C程序的編譯鏈接流程——

編譯C程序，一般包括了C預(yù)處理階段、C到匯編的編譯階段、匯編到目標(biāo)文件的編譯階段、目標(biāo)文件的鏈接階段。

GCC支持下面幾個命令，使我們可以觀察到這些階段：

1）gcc -v GCC.c

編譯時打印出總的編譯流程，可以看到使用了哪些編譯工具。v是verbose（冗長）的意思，即盡可能多的打印信息。

2) gcc -E GCC.c

把源文件用預(yù)處理器處理，可重定向輸出到GCC.i文件再查看

3）gcc -S GCC.c

把源文件用預(yù)處理器和編譯器處理，自動輸出同名的GCC.s文件

4）gcc -c GCC.c

把源文件用預(yù)處理器、編譯器和匯編器處理，自動輸出同名.o文件

5）gcc GCC.c

把源文件用預(yù)處理器、編譯器、匯編器處理后，最后使用鏈接器生成缺省名為a.out的可執(zhí)行文件

為什么默認(rèn)叫a.out？因為早期編譯并沒有鏈接器的概念，a.out是匯編器直接生成的，a意為assembly。但需要澄清的是在現(xiàn)代編譯器中a.out都是由鏈接器生成。

另外，使用選項-save-temps可以保留中間生成的文件，示范如下： 

[zhanghaiba@Fedora code]$ ls | grep hi

hi.c

hi.i

hi.o

hi.s

我們再用gcc -v來觀察總的編譯流程

復(fù)制代碼

[zhanghaiba@Fedora code]$ gcc -v hi.c

Using built-in specs.

Target: i686-redhat-linux

Configured with: ../configure --prefix=/usr --mandir=/usr/share/man --infodir=/usr/share/info --with-bugurl=http://bugzilla.redhat.com/bugzilla --enable-bootstrap --enable-shared --enable-threads=posix --enable-checking=release --with-system-zlib --enable-__cxa_atexit --disable-libunwind-exceptions --enable-gnu-unique-object --enable-languages=c,c++,objc,obj-c++,java,fortran,ada --enable-java-awt=gtk --disable-dssi --with-java-home=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-1.5.0.0/jre --enable-libgcj-multifile --enable-java-maintainer-mode --with-ecj-jar=/usr/share/java/eclipse-ecj.jar --disable-libjava-multilib --with-ppl --with-cloog --with-tune=generic --with-arch=i686 --build=i686-redhat-linux

Thread model: posix

gcc version 4.4.5 20101112 (Red Hat 4.4.5-2) (GCC) 

COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-mtune=generic' '-march=i686'

 /usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/cc1 -quiet -v hi.c -quiet -dumpbase hi.c -mtune=generic -march=i686 -auxbase hi -version -o /tmp/ccrwAICf.s

ignoring nonexistent directory "/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/include-fixed"

ignoring nonexistent directory "/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../../i686-redhat-linux/include"

#include "..." search starts here:

#include <...> search starts here:

 /usr/local/include

 /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/include

 /usr/include

End of search list.

GNU C (GCC) version 4.4.5 20101112 (Red Hat 4.4.5-2) (i686-redhat-linux)

    compiled by GNU C version 4.4.5 20101112 (Red Hat 4.4.5-2), GMP version 4.3.1, MPFR version 2.4.2.

GGC heuristics: --param ggc-min-expand=81 --param ggc-min-heapsize=95788

Compiler executable checksum: e892644090a9a7e8c330a388c51818dd

COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-mtune=generic' '-march=i686'

 as -V -Qy -o /tmp/cc1w7Hxi.o /tmp/ccrwAICf.s

GNU assembler version 2.20.51.0.2 (i686-redhat-linux) using BFD version version 2.20.51.0.2-15.fc13 20091009

COMPILER_PATH=/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/

LIBRARY_PATH=/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/:/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../:/lib/:/usr/lib/

COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-mtune=generic' '-march=i686'

 /usr/libexec/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/collect2 --no-add-needed --eh-frame-hdr --build-id -m elf_i386 --hash-style=gnu -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../crt1.o /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../crti.o /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/crtbegin.o -L/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5 -L/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5 -L/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../.. /tmp/cc1w7Hxi.o -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed -lc -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/crtend.o /usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../crtn.o

復(fù)制代碼

注意紅色加粗部分（由綠色文件生成紅色文件）——

（1）cc1是GCC編譯環(huán)境中的C編譯器，把C代碼編譯為匯編代碼，輸出為.s文件

（2）as是匯編器，把匯編代碼編譯為目標(biāo)文件，輸出為.o文件

（3）collect2是GCC后期版本使用的鏈接器（環(huán)境），其實是先調(diào)用GNU的鏈接器ld對目標(biāo)文件進行鏈接，最后收集與程序初始化相關(guān)的信息，構(gòu)造程序的初始化結(jié)構(gòu)。

　　ld是真正的鏈接器，對上一步的.o目標(biāo)文件和其它需要.o文件或靜態(tài)鏈接庫.a文件、動態(tài)鏈接庫.so文件（如解壓C標(biāo)準(zhǔn)庫libc.a中取出需要的printf.o文件），一起鏈接輸出為a.out文件。

　　GCC后期版本使用了collect2來作為鏈接器，其實是間接調(diào)用ld鏈接器。

上面用到的工具中，as是GNU自帶的匯編器，ld是GNU自帶的鏈接器，它倆是GNU Binutils中最主要的二進制工具。

其中，ld-linux.so.2是動態(tài)鏈接器。最后注意-lc參數(shù)，l表示鏈接，c表示標(biāo)準(zhǔn)C庫，即libc.a或libc.so。

讓我們回到問題本身——

main不是C語言的關(guān)鍵字，但卻是約定俗成的主函數(shù)名字，不過它并不是程序執(zhí)行的入口，

C程序真正入口是_start全局符號（由匯編實現(xiàn)的函數(shù)），_start函數(shù)會調(diào)用庫函數(shù)__libc_start_main，然后__libc_start_main再調(diào)用main函數(shù)

我們知道m(xù)ain函數(shù)的聲明無非兩種形式，main函數(shù)的聲明（main符號）其實是在crt1.o目標(biāo)文件中

通過nm工具可以查看crt1.o包括了哪些符號

復(fù)制代碼

[zhanghaiba@Fedora code]$ nm /usr/lib/crt1.o

00000000 R _IO_stdin_used

00000004 D __data_start

         U __libc_csu_fini

         U __libc_csu_init

         U __libc_start_main

00000044 R _fp_hw

00000020 T _start

00000004 W data_start

         U main

復(fù)制代碼

crt1.o中已經(jīng)有了main符號，但卻是未定義(U)的，所以需要我們來實現(xiàn)main函數(shù)（即定義main符號），最后通過鏈接器來鏈接（這里稱作符號解析）

如果把main函數(shù)定義為static，也就是具有內(nèi)部鏈接(Internel Linkage)屬性，則編譯后的目標(biāo)文件是局部符號（當(dāng)前文件可見）

然而鏈接是不會對局部符號做符號解析的，只會根據(jù)目標(biāo)文件的.rel.text段來指示鏈接全局的且未定義的符號（即修改可重定位目標(biāo)文件REL的符號地址）

因此，鏈接時main符號找不到定義，這導(dǎo)致main符號找不到具體實現(xiàn)（定義），造成鏈接失敗

我們再看編譯失敗的反饋信息

/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.5/../../../crt1.o: In function `_start':

(.text+0x18): undefined reference to `main'

collect2: ld returned 1 exit status

就不難理解了——

在函數(shù)_start中，引用了未定義的符號main

collect2外殼：鏈接器ld返回1標(biāo)記退出狀態(tài)（出錯狀態(tài)）