C语言中没有main函数生成可执行程序的几种方法

1、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 begin main

int begin(void)
{
printf("Hello, World!\n");
return 0;
}

#include <stdio.h>

#define begin m##a##i##n

int begin(void)
{
printf("Hello, World!\n");
return 0;
}

严格来说，这种方式只算是一种技巧......

2、_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, World!\n");
exit(0);
}

编译上面的程序的命令为：

gcc -nostartfiles _start.c -o a.out

反汇编生成的可执行程序，如下所示：

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。具体的原因可以参见这篇文章。

3、gcc的-e选项

示例程序如下：

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

int nomain(int i, int j, int k) {
printf("Hello, World!\n");
exit(0);
}

将上面的程序保存为m.c，编译命令如下所示：

gcc -nostartfiles -e nomain m.c -o a.out

继续使用objdump反汇编生成的可执行程序，结果如下：

a.out: file format elf64-x86-64


Disassembly of section .plt:

0000000000400320 <puts@plt-0x10>:
400320: ff 35 f2 01 20 00 pushq 0x2001f2(%rip) # 600518 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x8>
400326: ff 25 f4 01 20 00 jmpq *0x2001f4(%rip) # 600520 <_GLOBAL_OFFSET_TABLE_+0x10>
40032c: 0f 1f 40 00 nopl 0x0(%rax)

0000000000400330 <puts@plt>:
400330: ff 25 f2 01 20 00 jmpq *0x2001f2(%rip) # 600528 <_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 ea 01 20 00 jmpq *0x2001ea(%rip) # 600530 <_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 <nomain>:
400350: 55 push %rbp
400351: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
400354: 48 83 ec 10 sub $0x10,%rsp
400358: 89 7d fc mov %edi,-0x4(%rbp)
40035b: 89 75 f8 mov %esi,-0x8(%rbp)
40035e: 89 55 f4 mov %edx,-0xc(%rbp)
400361: bf 75 03 40 00 mov $0x400375,%edi
400366: e8 c5 ff ff ff callq 400330 <puts@plt>
40036b: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi
400370: e8 cb ff ff ff callq 400340 <exit@plt>

从上面我们可以看到指定的nomain函数位于.text段的开始位置，同样在函数结束的时候没有gcc为main函数准备的清理动作，所以在这里也只能使用exit()来退出程序，而不能使用return。

4、nostartfiles选项

前面已经多次使用了该选项，不过都是配合其他选项使用的，这个选项也可以单独使用，其含义为"Do not use the standard system startup files when linking"。

示例程序如下：

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

void func() {
printf("I am func....\n");
}

int nomain1(int i, int j, int k) {
func();
printf("%s: Hello, World!\n", __func__);
exit(0);
}

上面的程序保存为k.c，然后使用下面的命令编译：

[root@CentOS_190 ~]# gcc -nostartfiles p.c
/usr/bin/ld: warning: cannot find entry symbol _start; defaulting to 0000000000400398

在单独使用nostartfiles选项时会报警告，生成的可执行程序可以执行，但是会产生段错误，去掉对func()函数的调用就不会产生段错误了。将生成的可执行程序反汇编，和使用前面的方法生成可执行程序的反汇编结果比较，发现除了函数名不一样外，没有其他区别，不知道为什么会产生段错误。知道的麻烦告知一声，拜谢！