链接、装载与库：运行库

简介

       本篇简单介绍下运行库，并总结下一个程序的最终运行环境。

入口函数

       操作系统装载程序之后，并不是马上从main()函数开始。程序运行的第一行代码是从ELF可执行文件头中的入口地址开始的。从入口地址开始的代码，会负责准备好main函数执行所需要的环境，并且负责调用main函数。之后，你才可以放心的在main函数中申请内存、使用系统调用，访问I/O等等操作。在调用main函数返回后，再由后续的代码做清理，结束进程。

       从入口地址开始执行以上功能的代码的函数，我们就称其为入口函数，它属于运行库的一部分。

       据此，一个典型的程序运行步骤整理后主要有以下：

       1) 操作系统在进行完链接和装载后，控制权交给程序的入口函数，这个入口实际上是一个程序的初始化和结束部分；

       2) 入口函数对运行库和程序运行环境进行初始化，包括堆、I/O、线程、全局变量构造，等等；

       (入口函数最重要的部分，堆初始化和I/O初始化。在main函数中使用malloc申请内存，printf打印，使用系统调用、触发异常、访问I/O，都是在这一步做好了准备工作)

       3) 入口函数完成初始化之后，调用main函数，正式开始执行主体部分；

       4) main函数执行完毕，返回入口函数。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。

运行库

       任何一个程序，它的背后都有一个庞大的代码集合，以使得程序正常运行。这个集合至少包括入口函数，及其所依赖的函数所构成的函数集合，还包括各种标准库函数的实现。这样一个代码集合我们成为运行时库（Runtime Library）。

       对于C语言的运行库，就叫做C运行库。Linux下C库是Glibc（GNU C Library），Windows下就是MSVC（Microsoft Visual C Run-time）。其中，MSVC还提供C++语言的标准库。

       C库的主要功能：

       1) 启动与退出：包括入口函数及入口函数所依赖的其他函数等；

       2) 标准函数：由C语言标准规定的C标准库所拥有的函数实现；

       3) I/O: I/O功能的封装和实现，主要就是文件的I/O操作，如fopen、fread等；

       4) 堆：堆的封装和实现，诸如malloc，free等；

       5) 语言、调试代码等。

       其中，在这些运行库的组成成分中，C标准库占据了主要地位。

       我们一般很少涉及运行库的开发，因此，只要清楚运行库的概念，知道其在程序运行过程中起的作用，这个目前对我来说就足够了。所以，细节的部分就不整理了。

       后续，自己手动实现下书中的MiniCRT，完成后再提交到GitHub，完成后再更新。

程序运行环境

        

       至此，链接、装载与库的几大主要部分的内容基本梳理完毕。对于一个程序的产生、运行和结束的整个过程，也可以说已经有一个十分清晰连贯的理解和感受。

       再用图示例下：

       

       这个图基本涵盖了一个程序的过程以及运行的环境。所以，最后就用这个图结束这系列的整理咯。