Какая польза от _start () в C?

Я узнал от своего коллеги, что можно написать и выполнить программу на C, не написав main()функции. Сделать это можно так:

my_main.c

/* Compile this with gcc -nostartfiles */

#include <stdlib.h>

void _start() {
  int ret = my_main();
  exit(ret); 
}

int my_main() {
  puts("This is a program without a main() function!");
  return 0; 
}

Скомпилируйте его с помощью этой команды:

gcc -o my_main my_main.c –nostartfiles

Запустите его с помощью этой команды:

./my_main

Когда нужно делать такие вещи? Есть ли какой-нибудь сценарий в реальном мире, где это было бы полезно?

Символ _start- это точка входа в вашу программу. То есть адрес этого символа - это адрес, на который происходит переход при запуске программы. Обычно функция с именем _startпредоставляется файлом с именем, crt0.oкоторый содержит код запуска для среды выполнения C. Он настраивает некоторые параметры, заполняет массив аргументов argv, подсчитывает количество аргументов и затем вызывает main. После mainвозвращения exitназывается.

Если программа не хочет использовать среду выполнения C, она должна предоставить свой собственный код для _start. Например, эталонная реализация языка программирования Go делает это потому, что им нужна нестандартная потоковая модель, которая требует некоторой магии со стеком. Также полезно предоставить свои собственные, _startкогда вы хотите написать действительно крошечные программы или программы, которые делают нетрадиционные вещи.

Хотя mainэто точка входа для вашей программы с точки зрения программистов, _startэто обычная точка входа с точки зрения ОС (первая инструкция, которая выполняется после того, как ваша программа была запущена из ОС)

В типичной программе C и особенно C ++ много работы было сделано до того, как выполнение перейдет в main. Особенно такие вещи, как инициализация глобальных переменных. Здесь вы можете найти хорошее объяснение всего, что происходит между _start()и main()после того, как main снова завершил работу (см. Комментарий ниже).
Необходимый для этого код обычно предоставляется авторами компилятора в файле запуска, но с помощью флага –nostartfilesвы, по сути, говорите компилятору: «Не беспокойтесь, давая мне стандартный файл запуска, дайте мне полный контроль над тем, что происходит прямо из Начало".

Иногда это необходимо и часто используется во встроенных системах. Например, если у вас нет ОС, и вам нужно вручную включить определенные части вашей системы памяти (например, кеши) перед инициализацией ваших глобальных объектов.

Вот хороший обзор того, что происходит во время запуска программы раньше main . В частности, это показывает, что __startэто фактическая точка входа в вашу программу с точки зрения ОС.

Это самый первый адрес, с которого указатель команд начнет отсчет в вашей программе.

Код там вызывает некоторые подпрограммы библиотеки времени выполнения C, чтобы выполнить некоторую уборку, затем вызывает ваш main, а затем отключает и вызывает exitлюбой mainвозвращенный код выхода .

Одна картинка стоит тысячи слов:

_{PS: этот ответ перенесен из другого вопроса, который SO услужливо закрыл как дубликат этого.}

Когда нужно делать такие вещи?

Когда вам нужен собственный код запуска для вашей программы.

mainэто не первая запись для программы C, _startэто первая запись за кулисами.

Пример в Linux:

_start: # _start is the entry point known to the linker
    xor %ebp, %ebp            # effectively RBP := 0, mark the end of stack frames
    mov (%rsp), %edi          # get argc from the stack (implicitly zero-extended to 64-bit)
    lea 8(%rsp), %rsi         # take the address of argv from the stack
    lea 16(%rsp,%rdi,8), %rdx # take the address of envp from the stack
    xor %eax, %eax            # per ABI and compatibility with icc
    call main                 # %edi, %rsi, %rdx are the three args (of which first two are C standard) to main

    mov %eax, %edi    # transfer the return of main to the first argument of _exit
    xor %eax, %eax    # per ABI and compatibility with icc
    call _exit        # terminate the program

Есть ли какой-нибудь сценарий в реальном мире, где это было бы полезно?

Если вы имеете в виду, реализуйте наши собственные _start:

Да, в большинстве коммерческих встроенных программ, с которыми я работал, нам необходимо реализовать собственное _startв соответствии с нашими конкретными требованиями к памяти и производительности.

Если вы имеете в виду, отбросьте mainфункцию и измените ее на что-нибудь другое:

Нет, я не вижу в этом никакой пользы.