是“ int main;” 有效的C / C ++程序？

我问是因为我的编译器似乎是这样认为的，即使我没有。

echo 'int main;' | cc -x c - -Wall
echo 'int main;' | c++ -x c++ - -Wall

Clang对此不发出警告或错误，并且gcc仅发出温和的警告：'main' is usually a function [-Wmain]，但仅当编译为C时发出。指定a -std=似乎无关紧要。

否则，它将编译和链接正常。但是在执行时，它立即终止SIGBUS（对我来说）。

通读以下内容的（优秀）答案：main（）在C和C ++中应该返回什么？以及通过语言规范的快速grep，在我看来，肯定需要一个主要功能。但是gcc -Wmain（'main' 通常是一个函数）的废话（以及此处缺少错误）似乎暗示了其他方面。

但为什么？是否有一些奇怪的极端情况或“历史性”用法？有人知道会给什么吗？

我的意思是，我真的认为这在托管环境中应该是一个错误，是吗？

由于该问题被双重标记为C和C ++，因此C ++和C的理由将有所不同：

• C ++使用名称修饰来帮助链接程序区分不同类型的文本相同符号，例如，全局变量xyz和独立的全局函数xyz(int)。但是，该名称main从未被篡改。
• C不使用修饰，因此程序有可能通过提供一种符号来代替其他符号而使链接器混乱，并使程序成功链接。

这就是这里发生的事情：链接器希望找到symbol main，并且确实可以。它像“函数”一样“连接”该符号，因为它并不更好。运行时库中将控制权传递给main链接器的部分，向链接器询问main，因此链接器将其赋予symbol main，从而使链接阶段完成。当然，这main不是运行函数，因此在运行时会失败。

这是同一问题的另一个例证：

文件XC：

#include <stdio.h>
int foo(); // <<== main() expects this
int main(){
    printf("%p\n", (void*)&foo);
    return 0;
}

yc文件：

int foo; // <<== external definition supplies a symbol of a wrong kind

编译：

gcc x.c y.c

这样可以编译，并且可能会运行，但这是未定义的行为，因为提供给编译器的符号类型与提供给链接器的实际符号不同。

就警告而言，我认为这是合理的：C使您可以构建不具有任何main功能的库，因此，main如果main出于某些未知原因需要定义变量，则编译器会释放该名称以供其他用途。

main是不是保留字，它只是一个预定义的标识符（如cin，endl，npos...），所以你可以声明一个变量叫main，初始化它，然后打印出它的价值。

当然：

• 警告很有用，因为这很容易出错；
• 您可以有一个不带main()功能的源文件（库）。

编辑

一些参考：

• main 不是保留字（C ++ 11）：

  该功能main不得在程序内使用。的链接（3.5）由main实现定义。为删除或声明主限定主一种程序，是inline，static，或者 constexpr是形成不良的。该名称main没有其他保留。[示例：成员函数，类和枚举可以调用main，其他名称空间中的实体也可以调用。—结束示例]

  ^{C ++ 11-[basic.start.main] 3.6.1.3}

  [2.11 / 3]一些标识符保留给C ++实现和标准库（17.6.4.3.2）使用，否则不得使用；无需诊断。

  [17.6.4.3.2 / 1]某些名称和函数签名的集合始终保留给实现：

  • 包含双下划线__或下划线后跟大写字母（2.12）的每个名称都保留给实现以供任何使用。
  • 每个以下划线开头的名称都保留给实现，以用作全局名称空间中的名称。

• 编程语言中的保留字。

  保留字可能不会由程序员重新定义，但是预定义常常会以某种能力被覆盖。就是这种情况main：在某些范围内，使用该标识符的声明会重新定义其含义。

是int main;有效的C / C ++程序吗？

目前尚不清楚什么是C / C ++程序。

是int main;有效的C程序吗？

是。一个独立的实现被允许接受这样的程序。main在独立的环境中不必具有任何特殊含义。

这是不是在托管环境中有效。

是int main;有效的C ++程序吗？

同上。

为什么会崩溃？

该程序在您的环境中不一定有意义。在独立的环境中，程序的启动和终止以及的含义main是实现定义的。

为什么编译器会警告我？

只要不拒绝符合要求的程序，编译器就可能会警告您任何令人愉悦的事情。另一方面，警告是诊断不合格程序所需要的。由于此翻译单元不能成为有效托管程序的一部分，因此有必要提供诊断消息。

是gcc独立的环境，还是托管环境？

是。

gcc记录-ffreestanding编译标志。添加它，警告消失。您可能需要在构建内核或固件时使用它。

g++没有记录这样的标志。提供它似乎对该程序没有影响。可以安全地假设由g ++提供的环境是托管的。在这种情况下，缺乏诊断是一个错误。

这是警告，因为从技术上讲这是不允许的。启动代码将使用“ main”的符号位置，并使用三个标准参数（argc，argv和envp）跳转到该位置。它不会，并且在链接时无法检查它实际上是一个函数，甚至无法检查它是否具有这些参数。这也是为什么int main（int argc，char ** argv）起作用的原因-编译器不知道envp参数，只是碰巧不使用它，它是调用程序清理。

开个玩笑，你可以做类似的事情

int main = 0xCBCBCBCB;

在x86机器上，并且忽略警告和类似内容，它不仅会编译，而且实际上也可以工作。

有人使用类似的技术来编写直接在多种架构上运行的可执行文件（某种）-http://phrack.org/issues/57/17.html#article。它也被用来赢得IOCCC- http://www.ioccc.org/1984/mullender/mullender.c。

它是有效程序吗？

没有。

它不是程序，因为它没有可执行部分。

编译有效吗？

是。

可以与有效程序一起使用吗？

是。

并非所有已编译的代码都必须可执行才能有效。示例是静态和动态库。

您已经有效地构建了一个目标文件。它不是有效的可执行文件，但是另一个程序可以main通过在运行时加载结果文件来链接到结果文件中的对象。

这应该是一个错误吗？

传统上，C ++允许用户执行似乎没有有效使用但符合该语言语法的操作。

我的意思是，可以将其重新分类为错误，但是为什么呢？警告没有用的目的是什么？

只要理论上有可能在实际代码中使用此功能，main根据语言，调用非功能对象就不太可能导致错误。

我想通过引用实际语言标准来补充已经给出的答案。

是“ int main;” 有效的C程序？

简短答案（我认为）：仅当您的实现使用“独立执行环境”时。

以下所有来自C11的报价

5.环境

一种实现在两个数据处理系统环境中转换C源文件并执行C程序，这些环境称为转换环境和执行环境[...]

5.1.2执行环境

定义了两个执行环境：独立和托管。在这两种情况下，当执行环境调用指定的C函数时，都会发生程序启动。

5.1.2.1独立环境

在独立的环境中（可能在没有操作系统的任何好处的情况下执行C程序），程序启动时调用的函数的名称和类型是实现定义的。

5.1.2.2托管环境

不需要提供托管环境，但应符合以下规范（如果存在）。

5.1.2.2.1程序启动

程序启动时调用的函数名为main。应当使用返回类型int来定义它，并且不使用任何参数，或者使用两个参数或等效参数，或者以其他实现定义的方式来定义它。

从这些观察到以下内容：

• C11程序可以具有独立的或托管的执行环境，并且有效。
• 如果它具有独立的功能，则不必存在主要功能。
• 否则，必须存在一个带有int类型的返回值的值。

在独立的执行环境中，我认为这是一个不允许启动的有效程序，因为没有5.1.2中要求的功能。在托管执行环境中，虽然您的代码引入了一个名为main的对象，但是它无法提供返回值，因此我认为这不是一个有效的程序，尽管如果程序不是这样，则也可以像以前那样争论意味着要执行（例如，可能只想提供数据），那么就不允许这样做。

是“ int main;” 有效的C ++程序？

简短答案（我认为）：仅当您的实现使用“独立执行环境”时。

引用C ++ 14

3.6.1主要功能

程序应包含一个称为main的全局功能，这是程序的指定启动位置。是否需要独立环境中的程序来定义主要功能由实现定义。[...]它的返回类型应为int类型，否则它的类型是实现定义的。[...] main名称没有其他保留。

在这里，与C11标准相反，对独立执行环境的限制较少，因为根本没有提及启动功能，而对于托管执行环境，情况与C11几乎相同。

再次，我认为对于托管案例，您的代码不是有效的C ++ 14程序，但我确定它是针对独立案例的。

由于我的答案仅考虑执行环境，因此我认为dasblinkenlicht的答案已发挥作用，因为翻译环境中发生的名称修改是事先发生的。在这里，我不确定上述引号是否被严格遵守。

我的意思是，我真的认为这在托管环境中应该是一个错误，是吗？

错误是你的。您未指定名为的函数main返回int并试图在托管环境中使用您的程序。

假设您有一个定义了名为的全局变量的编译单元main。在独立环境中，这很可能是合法的，因为程序的组成要由独立环境中的实现决定。

假设您有另一个编译单元，它定义一个名为的全局函数main，该函数返回an int并且不接受任何参数。这正是托管环境中的程序所需要的。

如果仅在独立环境中使用第一个编译单元，而在托管环境中仅使用第二个编译单元，那么一切都很好。如果您在一个程序中同时使用两者，该怎么办？在C ++中，您违反了一个定义规则。那是未定义的行为。在C语言中，您违反了以下规则：该规则要求对单个符号的所有引用必须一致。如果不是，那是未定义的行为。未定义的行为是“免费出狱！” 发给开发人员的实现。实现对未定义行为的响应所做的任何事情都符合该标准。该实现不必警告（更不用说检测未定义的行为）了。

如果您仅使用其中一个编译单元，但使用了错误的编译单元（即您所做的）怎么办？在C语言中，情况很明显。无法main在托管环境中以两种标准形式之一定义功能是未定义的行为。假设您根本没有定义main。编译器/链接器不需要说关于此错误的内容。他们确实抱怨代表他们。C程序编译和链接没有错误是您的错，而不是编译器的错。

在C ++中不太清楚，因为main在托管环境中未能定义函数是错误而不是未定义的行为（换句话说，必须对其进行诊断）。但是，C ++中的一个定义规则意味着链接器可能很笨。链接器的工作是解析外部引用，并且由于有一个定义规则，链接器不必知道这些符号的含义。您提供了一个名为的符号main，链接器希望看到一个名为的符号main，因此就链接器而言，一切都很好。

到目前为止，对于C来说，这是实现定义的行为。

正如ISO / IEC9899所说：

5.1.2.2.1程序启动

1在程序启动时调用的函数称为main。该实现没有为此函数声明任何原型。它应使用返回类型int且不带参数来定义：

int main(void) { /* ... */ }

或带有两个参数（尽管可以使用任何名称，但在此处称为argc和argv，因为它们是声明它们的函数的局部名称）：

int main(int argc, char *argv[]) { /* ... */ }

或同等学历; 或以其他一些实现定义的方式。

不，这不是有效的程序。

对于C ++，最近由于缺陷报告1886：main（）的语言链接而明确指出，这种形式是错误的：

给main（）一个明确的语言链接似乎没有任何限制，但是它应该是格式错误的或有条件的支持。

该决议的一部分包括以下更改：

在全局范围内声明变量main或使用C语言链接（在任何命名空间中）声明main名称的程序格式错误。

我们可以在最新的C ++草案标准N4527（即C ++ 1z草案）中找到此措辞。

现在，最新版本的clang和gcc都将其变为错误（实时查看）：

error: main cannot be declared as global variable
int main;
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在此缺陷报告之前，它是未定义的行为，不需要诊断。另一方面，格式错误的代码需要诊断，编译器可以将其设置为警告或错误。