Warum führt const int main = 195 zu einem funktionierenden Programm, aber ohne const endet es in einem Segmentierungsfehler?

Question 1

Ziehen Sie das folgende C-Programm in Betracht (siehe Live-Demo hier).

const int main = 195;

Ich weiß, dass in der realen Welt kein Programmierer solchen Code schreibt, weil er keinen nützlichen Zweck erfüllt und keinen Sinn ergibt. Aber wenn ich die entferne const Schlüsselwort von oben das Programm führt es sofort zu a Segmentierungsfehler. Wieso den? Ich bin gespannt, den Grund dafür zu erfahren.

GCC 4.8.2 gibt beim Kompilieren folgende Warnung aus.

Warnung: ‘main’ ist normalerweise eine Funktion [-Wmain]
const int main = 195;
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Warum das Vorhandensein und Fehlen von const Stichwort: Unterschied hier im Verhalten des Programms?

Question 2

Beobachten Sie, wie der Wert 195 dem entspricht ret (Rückkehr von der Funktion) Anweisung auf 8086-kompatiblen Geräten. Diese Definition von main verhält sich also so, als ob Sie es so definiert hätten int main() {} wenn hingerichtet.

Auf manchen Plattformen const Daten werden in einen ausführbaren, aber nicht beschreibbaren Speicherbereich geladen, während veränderliche Daten (dh Daten nicht qualifiziert const) wird in einen beschreibbaren, aber nicht ausführbaren Speicherbereich geladen. Aus diesem Grund „funktioniert“ das Programm, wenn Sie es deklarieren main wie const aber nicht wenn du das weglässt const Qualifikation.

Traditionell enthielten Binärdateien drei Segmente:

Das text Segment ist (falls von der Architektur unterstützt) schreibgeschützt und ausführbar und enthält ausführbaren Code, Variablen von statisch Speicherdauer qualifiziert constund Zeichenfolgenliterale
Das data Segment ist beschreibbar und kann nicht ausgeführt werden. Es enthält nicht qualifizierte Variablen const mit statisch Speicherdauer und (zur Laufzeit) Objekte mit zugeteilt Speicherdauer
Das bss Segment ist ähnlich wie die data Segment, wird aber mit lauter Nullen initialisiert. Es enthält Variablen von statisch Speicherdauer nicht qualifiziert const die ohne Initialisierer deklariert wurden

Das stack Segment ist in der Binärdatei nicht vorhanden und enthält Variablen mit automatisch Speicherdauer

Entferne den const Qualifizierer aus der Variablen main bewirkt, dass es von verschoben wird text zum data segment, das nicht ausführbar ist und die von Ihnen beobachtete Segmentierungsverletzung verursacht.

Moderne Plattformen haben oft weitere Segmente (zB a rodata Segment für Daten, die weder beschreibbar noch ausführbar sind), also verstehen Sie dies bitte nicht als genaue Beschreibung Ihrer Plattform, ohne die plattformspezifische Dokumentation zu konsultieren.

Bitte haben Sie Verständnis dafür, dass dies nicht der Fall ist main eine Funktion ist in der Regel fehlerhaft, obwohl eine Plattform dies technisch zulassen könnte main als Variable zu deklarieren, vgl. ISO 9899:2011 §5.1.2.2.1 ¶1, Hervorhebung von mir:

1 Die beim Programmstart aufgerufene Funktion wird benannt main. Die Implementierung deklariert keinen Prototyp für diese Funktion. Es muss mit einem Rückgabetyp von definiert werden int und ohne Parameter (…) oder mit zwei Parametern (…) oder gleichwertig; oder auf eine andere implementierungsdefinierte Weise.

Question 3

In C, main auf globaler Ebene ist fast immer eine Funktion.

Benutzen main als Variable im globalen Geltungsbereich macht das Verhalten des Programms undefiniert.

(Es gerade könnte der Fall sein, dass, wenn Sie schreiben const Der Compiler optimiert die Variable zu einer Konstanten und Ihr Programmverhalten ist daher anders. Aber das Programmverhalten ist still nicht definiert).