C语言的main函数解析
main的返回值
main函数的返回值用于说明程序的退出状态。如果返回0，则代表程序正常退出。返回其它数字的含义则由系统决定。通常，返回非零代表程序异常退出。
void main（）
有一些书上的，都使用了void main( ) ，其实这是错误的。C/C++ 中从来没有定义过void main( ) 。
C++ 之父 Bjarne Stroustrup 在他的主页上的 FAQ 中明确地写着 “The definition void main( ) { /* … */ } is not and never has been C++, nor has it even been C.”这可能是因为 在 C 和 C++ 中，不接收任何参数也不返回任何信息的函数原型为“void foo(void);”。
可能正是因为这个，所以很多人都误认为如果不需要程序返回值时可以把main函数定义成void main(void) 。然而这是错误的！main 函数的返回值应该定义为 int 类型，C 和 C++ 标准中都是这样规定的。
虽然在一些编译器中，void main（） 可以通过编译，但并非所有编译器都支持 void main（） ，因为标准中从来没有定义过 void main 。
g++3.2 中如果 main 函数的返回值不是 int 类型，就根本通不过编译。而 gcc3.2 则会发出警告。所以，为了程序拥有很好的可移植性，一定要用 int main （）。测试如下：
#include?<stdio.h>
void?main()
{
????printf("Hello?world
");
????return;
}运行结果：g++ test.c
main（）
那既然main函数只有一种返回值类型，那么是不是可以不写？规定：不明确标明返回值的，默认返回值为int，也就是说 main()等同于int main()，而不是等同于void main()。
在C99中，标准要求编译器至少给 main() 这种用法来个警告，而在c89中这种写法是被允许的。但为了程序的规范性和可读性，还是应该明确的指出返回值的类型。测试代码：
#include?<stdio.h>
main()
{
????printf("Hello?world
");
????return?0;
}运行结果：
Ｃ和C++的标准
在 C99 标准中，只有以下两种定义方式是正确的：
int?main(?void?)?
int?main(?int?argc,?char?*argv[]?)?若不需要从命令行中获取参数，就使用int main(void) ；否则的话，就用int main( int argc, char *argv[] )。当然参数的传递还可以有其他的方式，在下一节中，会单独来讲。
main 函数的返回值类型必须是 int ，这样返回值才能传递给程序的调用者（如操作系统），等同于 exit(0)，来判断函数的执行结果。
C++89中定义了如下两种 main 函数的定义方式：
int?main(?)?
int?main(?int?argc,?char?*argv[]?)?int main( ) 等同于 C99 中的 int main( void ) ；int main( int argc, char*argv[] ) 的用法也和C99 中定义的一样。同样，main函数的返回值类型也必须是int。
return 语句
如果 main 函数的最后没有写 return 语句的话，C99 和ｃ++89都规定编译器要自动在生成的目标文件中加入return 0，表示程序正常退出。
不过，建议你最好在main函数的最后加上return语句，虽然没有这个必要，但这是一个好的习惯。在linux下我们可以使用shell命令：echo $? 查看函数的返回值。
#include?<stdio.h>
int?main()
{
????printf("Hello?world
");
}运行结果：
同时，需要说明的是return的返回值会进行 类型转换，比如：若return 1.2 ；会将其强制转换为1，即真正的返回值是1，同理，return ‘a’ ；的话，真正的返回值就是97,；但是若return “abc”；便会报警告，因为无法进行隐式类型转换。
测试main函数返回值的意义
前文说到，main函数如果返回0，则代表程序正常退出。通常，返回非零代表程序异常退出。在本文的最后，测试一下： test.c：
#include?<stdio.h>
int?main()
{
????printf("c?语言
");
????return?11.1;?
}在终端执行如下：
???testSigpipe?git:(master)???vim?test.c
???testSigpipe?git:(master)???gcc?test.c
???testSigpipe?git:(master)???./a.out?&&?echo?"hello?world"??#&&与运算，前面为真，才会执行后边的
c?语言可以看出，操作系统认为main函数执行失败，因为main函数的返回值是１１
???testSigpipe?git:(master)???./a.out?
???testSigpipe?git:(master)???echo?$?
11若将main函数中返回值该为0的话：
???testSigpipe?git:(master)???vim?test.c
???testSigpipe?git:(master)???gcc?test.c?
???testSigpipe?git:(master)???./a.out?&&?echo?"hello?world"?#hello
c?语言
hello?world可以看出，正如我们所期望的一样，main函数返回0，代表函数正常退出，执行成功；返回非0，代表函数出先异常，执行失败。
main函数传参
首先说明的是，可能有些人认为main函数是不可传入参数的，但是实际上这是错误的。main函数可以从命令行获取参数，从而提高代码的复用性。
函数原形
为main函数传参时，可选的main函数原形为：
int?main(int?argc?,?char*?argv[],char*?envp[]);参数说明：
①、第一个参数argc表示的是传入参数的个数 。
②、第二个参数char* argv[]，是字符串数组，用来存放指向的字符串参数的指针数组，每一个元素指向一个参数。各成员含义如下：
argv[0]：指向程序运行的全路径名。
argv[1]：指向执行程序名后的第一个字符串 ，表示真正传入的第一个参数。
argv[2]：指向执行程序名后的第二个字符串 ，表示传入的第二个参数。
……argv[n]：指向执行程序名后的第n个字符串 ，表示传入的第n个参数。
规定：argv[argc]为NULL ，表示参数的结尾。
③、第三个参数char* envp[]，也是一个字符串数组，主要是保存这用户环境中的变量字符串，以NULL结束。envp[]的每一个元素都包含ENVVAR=value形式的字符串，其中ENVVAR为环境变量，value为其对应的值。
envp一旦传入，它就只是单纯的字符串数组而已，不会随着程序动态设置发生改变。可以使用putenv函数实时修改环境变量，也能使用getenv实时查看环境变量，但是envp本身不会发生改变；平时使用到的比较少。
注意：main函数的参数char* argv[]和char* envp[]表示的是字符串数组，书写形式不止char* argv[]这一种，相应的argv[][]和char** argv均可。
char* envp[]
写个小测试程序，测试main函数的第三个参数：
#include?<stdio.h>
int?main(int?argc?,char*?argv[]?,char*?envp[])
{
????int?i?=?0;
????while(envp[i++])
????{
????????printf("%s
",?envp[i]);
????}
????return?0;
}运行结果：部分截图
envp[] 获得的信息等同于Linux下env命令的结果。
常用版本
在使用main函数的带参版本的时，最常用的就是：**int main(int argc , char* argv[]）;**变量名称argc和argv是常规的名称，当然也可以换成其他名称。
命令行执行的形式为：可执行文件名 参数1 参数2 … … 参数n。可执行文件名称和参数、参数之间均使用空格隔开。
示例程序
#include?<stdio.h>
int?main(int?argc,?char*?argv[])
{
????int?i;
????printf("Total?%d?arguments
",argc);
????for(i?=?0;?i?<?argc;?i++)
????{
????????printf("
Argument?argv[%d]??=?%s?
",i,?argv[i]);
????}
????return?0;
}运行结果：
???cpp_workspace?git:(master)???vim?testmain.c?
???cpp_workspace?git:(master)???gcc?testmain.c?
???cpp_workspace?git:(master)???./a.out?1?2?3????#./a.out为程序名?1为第一个参数?，?2?为第二个参数，?3?为第三个参数
Total?4?arguments
Argument?argv[0]??=?./a.out?
Argument?argv[1]??=?1?
Argument?argv[2]??=?2?
Argument?argv[3]??=?3?
Argument?argv[4]??=?(null)????#默认argv[argc]为nullmain的执行顺序
可能有的人会说，这还用说，main函数肯定是程序执行的第一个函数。那么，事实果然如此吗？相信在看了本节之后，会有不一样的认识。
为什么说main（）是程序的入口
linux系统下程序的入口是”_start”，这个函数是linux系统库（Glibc）的一部分，当我们的程序和Glibc链接在一起形成最终的可执行文件的之后，这个函数就是程序执行初始化的入口函数。通过一个测试程序来说明：
#include?<stdio.h>
int?main()
{
????printf("Hello?world
");
????return?0;
}编译：
gcc testmain.c -nostdlib ＃ -nostdlib (不链接标准库)程序执行会引发错误：/usr/bin/ld: warning: cannot find entry symbol _start; 未找到这个符号
所以说：
- 编译器缺省是找 __start 符号，而不是 main
- __start 这个符号是程序的起始
- main 是被标准库调用的一个符号
那么，这个_start和main函数有什么关系呢？下面我们来进行进一步探究。
_start函数的实现该入口是由ld链接器默认的链接脚本指定的，当然用户也可以通过参数进行设定。_start由汇编代码实现。大致用如下伪代码表示：
void?_start()
{
??%ebp?=?0;
??int?argc?=?pop?from?stack
??char?**?argv?=?top?of?stack;
??__libc_start_main(main,?argc,?argv,?__libc_csu_init,?__linc_csu_fini,
??edx,?top?of?stack);
}对应的汇编代码如下：
_start:
?xor?ebp,?ebp?//清空ebp
?pop?esi?//保存argc，esi?=?argc
?mov?esp,?ecx?//保存argv,?ecx?=?argv
?push?esp?//参数7保存当前栈顶
?push?edx?//参数6
?push?__libc_csu_fini//参数5
?push?__libc_csu_init//参数4
?push?ecx?//参数3
?push?esi?//参数2
?push?main//参数1
?call?_libc_start_main
hlt可以看出，在调用_start之前，装载器就会将用户的参数和环境变量压入栈中。
main函数运行之前的工作
从_start的实现可以看出，main函数执行之前还要做一系列的工作。主要就是初始化系统相关资源：
Some?of?the?stuff?that?has?to?happen?before?main():
set?up?initial?stack?pointer?
initialize?static?and?global?data?
zero?out?uninitialized?data?
run?global?constructors
Some?of?this?comes?with?the?runtime?library's?crt0.o?file?or?its?__start()?function.?Some?of?it?you?need?to?do?yourself.
Crt0?is?a?synonym?for?the?C?runtime?library.1.设置栈指针
2.初始化static静态和global全局变量，即data段的内容
3.将未初始化部分的赋初值：数值型short，int，long等为0，bool为FALSE，指针为NULL，等等，即.bss段的内容
4.运行全局构造器，类似c++中全局构造函数
5.将main函数的参数，argc，argv等传递给main函数，然后才真正运行main函数
main之前运行的代码
下面，我们就来说说在mian函数执行之前到底会运行哪些代码：（1）全局对象的构造函数会在main 函数之前执行。
（2）一些全局变量、对象和静态变量、对象的空间分配和赋初值就是在执行main函数之前，而main函数执行完后，还要去执行一些诸如释放空间、释放资源使用权等操作
（3）进程启动后，要执行一些初始化代码（如设置环境变量等），然后跳转到main执行。全局对象的构造也在main之前。
（4）通过关键字attribute，让一个函数在主函数之前运行，进行一些数据初始化、模块加载验证等。
示例代码
①、通过关键字attribute
#include?<stdio.h>
__attribute__((constructor))?void?before_main_to_run()?
{?
????printf("Hi～,i?am?called?before?the?main?function!
");
????printf("%s
",__FUNCTION__);?
}?
__attribute__((destructor))?void?after_main_to_run()?
{?
????printf("%s
",__FUNCTION__);?
????printf("Hi～,i?am?called?after?the?main?function!
");
}?
int?main(?int?argc,?char?**?argv?)?
{?
????printf("i?am?main?function,?and?i?can?get?my?name(%s)?by?this?way.
",__FUNCTION__);?
????return?0;?
}②、全局变量的初始化
#include?<iostream>
using?namespace?std;
inline?int?startup_1()
{
????cout<<"startup_1?run"<<endl;
????return?0;
}
int?static?no_use_variable_startup_1?=?startup_1();
int?main(int?argc,?const?char?*?argv[])?
{
????cout<<"this?is?main"<<endl;
????return?0;
}至此，我们就聊完了main函数执行之前的事情，那么，你是否还以为main函数也是程序运行的最后一个函数呢？
结果当然不是，在main函数运行之后还有其他函数可以执行，main函数执行完毕之后，返回到入口函数，入口函数进行清理工作，包括全局变量析构、堆销毁、关闭I/O等，然后进行系统调用结束进程。
main函数之后执行的函数
１、全局对象的析构函数会在main函数之后执行； 2、用atexit注册的函数也会在main之后执行。
atexit函数
原形：
int?atexit(void?(*func)(void));?atexit 函数可以“注册”一个函数，使这个函数将在main函数正常终止时被调用，当程序异常终止时，通过它注册的函数并不会被调用。
编译器必须至少允许程序员注册32个函数。如果注册成功，atexit 返回0，否则返回非零值，没有办法取消一个函数的注册。
在 exit 所执行的任何标准清理操作之前，被注册的函数按照与注册顺序相反的顺序被依次调用。每个被调用的函数不接受任何参数，并且返回类型是 void。被注册的函数不应该试图引用任何存储类别为 auto 或 register 的对象（例如通过指针），除非是它自己所定义的。
多次注册同一个函数将导致这个函数被多次调用。函数调用的最后的操作就是出栈过程。main()同样也是一个函数，在结束时，按出栈的顺序调用使用atexit函数注册的，所以说，函数atexit是注册的函数和函数入栈出栈一样，是先进后出的，先注册的后执行。通过atexit可以注册回调清理函数。可以在这些函数中加入一些清理工作，比如内存释放、关闭打开的文件、关闭socket描述符、释放锁等等。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void?fn0(?void?),?fn1(?void?),?fn2(?void?),?fn3(?void?),?fn4(?void?);
int?main(?void?)
{
??//注意使用atexit注册的函数的执行顺序：先注册的后执行
????atexit(?fn0?);??
????atexit(?fn1?);??
????atexit(?fn2?);??
????atexit(?fn3?);??
????atexit(?fn4?);
????printf(?"This?is?executed?first.
"?);
????printf("main?will?quit?now!
");
????return?0;
}
void?fn0()
{
????printf(?"first?register?，last?call
"?);
}
void?fn1(
{
????printf(?"next.
"?);
}
void?fn2()
{
????printf(?"executed?"?);
}
void?fn3()
{
????printf(?"is?"?);
}
void?fn4()
{
????printf(?"This?"?);
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