¿Main() es realmente el inicio de un programa C++?

La sección $3.6.1/1 del estándar C++ dice:

Un programa debe contener una función global llamada principalque es el designado comienzo Del programa.

Ahora considere este código,

int square(int i) { return i*i; }
int user_main()
{ 
    for ( int i = 0 ; i < 10 ; ++i )
           std::cout << square(i) << endl;
    return 0;
}
int main_ret= user_main();
int main() 
{
        return main_ret;
}

Este código de ejemplo hace lo que pretendo que haga, es decir, imprimir el cuadrado de los números enteros del 0 al 9, antes de entrando en el main() función que se supone que es el “inicio” del programa.

También lo compilé con -pedantic opción, GCC 4.5.0. ¡No da ningún error, ni siquiera una advertencia!

Entonces mi pregunta es,

¿Es este código realmente conforme con el estándar?

Si cumple con el estándar, ¿no invalida lo que dice el estándar? main() no es el comienzo de este programa! user_main() ejecutado antes de la main().

Entiendo que para inicializar la variable global main_retlos use_main() ejecuta primero, pero eso es algo completamente diferente; el punto es que, es lo hace invalidar la declaración citada $3.6.1/1 de la Norma, como main() No es el comienzo Del programa; es de hecho el final de esta ¡programa!

EDITAR:

¿Cómo defines la palabra ‘comienzo’?

Se reduce a la definición de la frase. “inicio del programa”. Entonces, ¿cómo lo defines exactamente?

Estás leyendo la oración incorrectamente.

Un programa contendrá una función global llamada main, que es el inicio designado del programa.

El estándar DEFINE la palabra “comienzo” para los fines del resto del estándar. No dice que ningún código se ejecuta antes main se llama. Dice que se considera que el inicio del programa está en la función main.

Su programa es compatible. Su programa no ha “comenzado” hasta que se inicia main. La función se llama antes de que su programa “comience” de acuerdo con la definición de “inicio” en el estándar, pero eso apenas importa. MUCHO código se ejecuta antes main es siempre llamado en cada programa, no solo en este ejemplo.

A los efectos de la discusión, su función se ejecuta antes del ‘inicio’ del programa, y ​​eso cumple totalmente con el estándar.

No, C++ hace muchas cosas para “establecer el entorno” antes de la llamada de main; sin embargo, main es el inicio oficial de la parte “especificada por el usuario” del programa C++.

Parte de la configuración del entorno no es controlable (como el código inicial para configurar std::cout; sin embargo, parte del entorno es controlable como bloques globales estáticos (para inicializar variables globales estáticas). Tenga en cuenta que dado que no tiene control antes de main, no tiene control total sobre el orden en que se inicializan los bloques estáticos.

Después de main, su código está conceptualmente “totalmente en control” del programa, en el sentido de que puede especificar las instrucciones que se ejecutarán y el orden en que se ejecutarán. Multi-threading puede reorganizar el orden de ejecución del código; pero aún tiene el control con C++ porque especificó que las secciones del código se ejecutaran (posiblemente) fuera de orden.

Su programa no se vinculará y, por lo tanto, no se ejecutará a menos que haya un archivo principal. Sin embargo, main() no provoca el inicio de la ejecución del programa porque los objetos a nivel de archivo tienen constructores que se ejecutan de antemano y sería posible escribir un programa completo que se ejecute durante su vida útil antes de que se alcance main() y dejar que main tenga un cuerpo vacío

En realidad, para hacer cumplir esto, debe tener un objeto construido antes de main y su constructor para invocar todo el flujo del programa.

Mira este:

class Foo
{
public:
   Foo();

 // other stuff
};

Foo foo;

int main()
{
}

El flujo de su programa se derivaría efectivamente de Foo::Foo()

También etiquetó la pregunta como “C”, luego, hablando estrictamente de C, su inicialización debería fallar según la sección 6.7.8 “Inicialización” del estándar ISO C99.

La más relevante en este caso parece ser la restricción #4 que dice:

Todas las expresiones en un inicializador para un objeto que tiene una duración de almacenamiento estática serán expresiones constantes o literales de cadena.

Entonces, la respuesta a su pregunta es que el código no cumple con el estándar C.

Probablemente desee eliminar la etiqueta “C” si solo estuviera interesado en el estándar C++.

La sección 3.6 en su conjunto es muy clara acerca de la interacción de main e inicializaciones dinámicas. El “inicio designado del programa” no se usa en ningún otro lugar y es solo descriptivo de la intención general de main(). No tiene ningún sentido interpretar esa frase de una manera normativa que contradiga los requisitos más detallados y claros de la Norma.

El compilador a menudo tiene que agregar código antes de main() para ser compatible con el estándar. Porque el estándar especifica que se debe realizar la inicialización de globales/estáticas antes de se ejecuta el programa. Y como se mencionó, lo mismo ocurre con los constructores de objetos colocados en el ámbito del archivo (globales).

Por lo tanto, la pregunta original es relevante para C también, porque en un programa C aún tendría que hacer la inicialización global/estática antes de que se pueda iniciar el programa.

Los estándares asumen que estas variables se inicializan a través de “magia”, porque no dicen cómo deben establecerse antes de la inicialización del programa. Creo que lo consideraron como algo fuera del alcance de un estándar de lenguaje de programación.

Editar: Véase, por ejemplo, ISO 9899:1999 5.1.2:

Todos los objetos con duración de almacenamiento estático deben inicializarse (establecerse en sus valores iniciales) antes del inicio del programa. La forma y el momento de dicha inicialización no se especifican de otro modo.

La teoría detrás de cómo se debía hacer esta “magia” se remonta al nacimiento de C, cuando era un lenguaje de programación destinado a ser utilizado solo para el sistema operativo UNIX, en computadoras basadas en RAM. En teoría, el programa podría cargar todos los datos preinicializados del archivo ejecutable en la RAM, al mismo tiempo que el programa mismo se cargaba en la RAM.

Desde entonces, las computadoras y el sistema operativo han evolucionado, y C se usa en un área mucho más amplia de lo previsto originalmente. Un sistema operativo de PC moderno tiene direcciones virtuales, etc., y todos los sistemas integrados ejecutan código desde la ROM, no desde la RAM. Entonces, hay muchas situaciones en las que la RAM no se puede configurar “automágicamente”.

Además, el estándar es demasiado abstracto para saber algo sobre las pilas y la memoria de proceso, etc. Estas cosas también deben hacerse antes de iniciar el programa.

Por lo tanto, casi todos los programas C/C++ tienen algún código de inicio/”copia hacia abajo” que se ejecuta antes de que se llame a main, para cumplir con las reglas de inicialización de los estándares.

Como ejemplo, los sistemas integrados suelen tener una opción llamada “inicio no compatible con ISO” donde se omite toda la fase de inicialización por motivos de rendimiento y, a continuación, el código se inicia directamente desde principal. Pero tales sistemas no se ajustan a los estándares, ya que no puede confiar en los valores de inicio de las variables globales/estáticas.

Su “programa” simplemente devuelve un valor de una variable global. Todo lo demás es código de inicialización. Por lo tanto, el estándar se mantiene: solo tiene un programa muy trivial y una inicialización más compleja.