c语言中的main函数讨论

**从刚开始写C程序，相比大家便开始写main()了。虽然无数的教科书和老师告诉我们main是程序的入口。那么main函数是怎么被调用的，怎么传入参数，返回的内容到哪里了，返回的内容是什么？接下来我们来探讨一下这个问题。**

1. main()函数的形式
   早期教材这么写：void main(){}
   其实翻翻C/C++标准，从来没有定义过void main()，使用标准的编译器都会产生一个警告信息，而老师又教会我们，警告不用理会，我们只要关注错误即可，而C标准中main的定义只有两种:
   int main(void)
   int main(int argc, char *argv[])
   在C++标准中main的定义也只有两种:
   int main( )
   int main(int argc, char *argv[])

   前者表明不需要函数的参数时，使用（void）形式，如果需要参数，还是使用(int argc, char *argv[]),但是实际使用时，我也会使用(int argc, char *argv)这种形式，与不同平台和编译器有关而以，在Unix-like平台上，也可以int main(int argc, char *argv[], char *envp[])，后面需要再讨论。

2. main()函数的返回
   int表明main（）需要return一个int值，如果不写，有的编译器会自动帮你添加一个return 0;,而有的则会返回一个随机值。为了避免不必要的问题，建议写的时候还是加上一个return 0。
   一个简单而又完整的test.c文件如下:
   int main(int argc, char *argv[])
   {
   return 0;
   }
   当然我们也可以尝试着让main返回一个long, double甚至是struct，更改main函数中的形参定义。这在有些编译器上是能编译通过的，不过可能会有一些警告(如GCC)。但是运行的时候如果编译器能做转换的还好，如返回long,float. 如果不能的话(如返回struct，或者main(int argc, char *argv0,char *argv1,char *argv2))会造成segmentation fault。

3. main()的被调用
   接下来看main函数是怎么被调用的，它又”return”给了谁。在”gcc的编译过程”一中，我们回顾了程序从源码到可执行程序的过程，在”应用程序在linux上是如何被执行的”一文中，我们回顾了可执行文件怎么被操作系统加载的，今天我们继续这个过程。
   上文提到不管是在load_elf_binary()中或者使用了动态链接库，最后都执行到了应用程序的入口。不过这个入口不是main.而是_start()。
   执行
   gcc -o test test.c
   readelf -a test
   可以看到test文件的Entry point address是0x80482e0，在往后看，这个地址是.text的地址(代码段的开始),也是_start()的地址。在_start()中又会调用__libc_start_main()，主要做一些程序的初始化工作，感兴趣的同学可以读读glibc中的源码，注释很清楚。然后主角登场了，在__libc_start_main()中最后会调用
   int result = main (argc, argv, __environ MAIN_AUXVEC_PARAM);//这是Unix-like下main函数的调用方式，这下大家明白main函数中形参的由来了吧。
   result中放着main函数的返回值，然后带着这个值退出。
   exit (result);

注意：虽然main函数是一个特殊的函数，是程序运行的入口，但它毕竟也是一个函数，是可以被调用的。如：
int main()
{
if(…)
return 0;
main();
return 0;
}
不过要小心调用方式，和退出条件，避免无穷递归。

1. shell中执行程序
   通过前几次和上面的分析，我们终于基本弄清了应用程序的执行过程,再回顾一遍: 在某个交互式shell中敲入./test, 此shell fork()/clone()出一个子进程，这个子进程执行

   execve(“./test”,char * const argv[], char * const envp[])

   execve加载./test,并把参数argv[]，envp[]一步一步传递下去。加载了./test之后，从./test的入口开始执行，即ELF文件中的_start(),_start()调用__libc_start_main(),最后到了main。

   int main(int argc, char *argv[], char *envp[])

   看着这个main的定义和execve相似吧，没错main中的参数都是execve一步步传递下来的。argc是命令行参数个数，argv[]存储着各个参数的指针(注意argv[0]通常是程序名,argv[1]开始才是命令行参数。这是由shell设置的)，envp[]存储着环境变量表。然而在标准C中只定义了int main(int argc, char *argv[]),所以unix-like平台也提供了全局变量environ指向环境变量表。
   extern char **environ;
   当然也可以用getenv和putenv来访问特定的环境变量。

   对了，父shell还在wait()./test的结束呢，不错，test中main函数return的值,在被__libc_start_main() exit之后，终于被父shell抓住了，可以用?访问。如> ./test
   >echo?
   可以得到test返回的值。这样，你就知道main()函数中return的意义，以及如何在shell中使用了吧。尽管可以return任何值，也建议用return 0来表示程序正常结束。这样别人用shell脚本调用你写的程序的时候，就可以$?等于0来判断你的程序是否正常执行了。

最后小结一下:
1. 避免使用void main()，尽量使用int main() 或者 int main(int argc, char *argv[])。
2. 在main的结尾记得 return int;, 最好用return 0;表示程序的正常结束。
3. main函数和普通函数一样也是能被调用的。
4. main return的值最终会返回给其调用者，如shell中执行的程序，可以在shell中用$?得到其返回值。
5. 在unix-like环境中，可以使用int main(int argc, char *argv[], char *envp[])， extern char **environ; , getenv()等方式来得到环境变量。