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主函数

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基本概念
 

程序应包含一个名为 main 的全局函数，它在托管环境中是程序的指定起点。它应具有以下形式之一：

int main() { 主体 } (1)
int main(int argc, char* argv[]) { 主体 } (2)
int main(/* 实现定义 */) { 主体 } (3)
1) 一个独立于环境提供参数运行的 main 函数。
2) 一个接受环境提供参数的 main 函数。
argc 和 argv 的名称是任意的，参数类型的表示也是任意的：int main(int ac, char** av) 同样有效。
3) 一个实现定义的 main 函数类型，返回 int。
C++ 标准建议实现定义的 main 函数将额外的（可选）参数放在 argv 之后。
argc - 一个非负值，表示从运行程序的环境中传递给程序的参数数量。
argv - 指向一个由 argc + 1 个指针组成的数组的第一个元素的指针，其中最后一个是空指针，前一个（如果有）指向表示从执行环境传递给程序的参数的以空字符结尾的多字节字符串。如果 argv[0] 不是空指针（或者等价地，如果 argc > 0），它指向一个表示用于调用程序的名称的字符串，或一个空字符串。
主体 - main 函数的主体。

目录

[编辑] 解释

main 函数在具有静态存储期的非局部对象初始化之后在程序启动时被调用。它是在托管环境（即有操作系统）中执行的程序的指定入口点。独立程序（引导加载程序、操作系统内核等）的入口点是实现定义的。

main 函数的两参数形式允许从执行环境传递任意多字节字符字符串（这些通常被称为命令行参数），指针 [argv[1], argv[argc - 1]] 指向每个字符串中的第一个字符。argv[0]（如果非空）是指向表示用于调用程序本身名称的以空字符结尾的多字节字符串的第一个字符的指针（如果执行环境不支持，则为空字符串 ""）。这些字符串是可修改的，尽管这些修改不会传播回执行环境：例如，它们可以与 std::strtok 一起使用。由 argv 指向的数组的大小至少为 argc + 1，并且最后一个元素 argv[argc] 保证为空指针。

main 函数具有以下几个特殊属性：

1) main 函数的主体不需要包含 return 语句：如果控制流到达 main 的末尾而未遇到 return 语句，则效果等同于执行 return 0;。
2) 执行 return（或到达 main 末尾时的隐式 return）等同于先正常离开函数（这将销毁具有自动存储期的对象并评估 main 的任何后置条件断言(C++26 起)），然后使用与 return 参数相同的参数调用 std::exit（std::exit 随后销毁静态对象并终止程序）。

main 函数有几个限制（违反这些限制将导致程序格式错误）：

1) 它不能在程序的任何地方被命名
a) 特别是，它不能被递归调用
b) 它的地址不能被获取
c) 它不能在 typeid 表达式或 decltype 说明符(C++11 起)中使用
2) 它不能被预定义，也不能被重载：实际上，全局命名空间中的名称 main 保留给函数（尽管它可以用作类、命名空间、枚举以及非全局命名空间中任何实体的名称，除非一个名为 main 的实体不能在任何命名空间中用 C 语言链接声明）。
3) 它不能被定义为删除或(C++11 起)用任何语言链接、constexpr(C++11 起)、consteval(C++20 起)、inline 或 static 声明。
4) main 函数的返回类型不能被推导（不允许 auto main() {...}）。
 (C++14 起)
5) main 函数不能是协程。
6) main 函数不能附加到命名模块。
 (C++20 起)

[编辑] 注意

如果 main 函数是用函数 try 块定义的，则静态对象的析构函数（由隐式的 std::exit 销毁）抛出的异常不会被它捕获。

操作系统命令行中给定的参数转换为 argv 引用的多字节字符数组的方式可能涉及实现定义的处理。

一个非常常见的实现定义的 main() 形式有第三个参数（除了 argc 和 argv），类型为 char**，指向指向执行环境变量数组的指针数组。

[编辑] 示例

演示如何告知程序在哪里找到其输入以及在哪里写入其结果。
可能的调用：./convert table_in.dat table_out.dat

运行此代码
#include <cstdlib>
#include <iomanip>
#include <iostream>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    std::cout << "argc == " << argc << '\n';
 
    for (int ndx{}; ndx != argc; ++ndx)
        std::cout << "argv[" << ndx << "] == " << std::quoted(argv[ndx]) << '\n';
    std::cout << "argv[" << argc << "] == "
              << static_cast<void*>(argv[argc]) << '\n';
 
    /* ... */
 
    return argc == 3 ? EXIT_SUCCESS : EXIT_FAILURE; // optional return value
}

可能的输出

argc == 3
argv[0] == "./convert"
argv[1] == "table_in.dat"
argv[2] == "table_out.dat"
argv[3] == 0

[编辑] 参考

扩展内容
  • C++23 标准 (ISO/IEC 14882:2024)
  • 6.9.3.1 main 函数 [basic.start.main]

[编辑] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 发布时的行为 正确的行为
CWG 1003 C++98 main 的受支持参数名称过于受限 所有有效参数
名称均受支持
CWG 1886 C++98 main 函数可以声明语言链接 已禁止
CWG 2479 C++20 main 函数可以声明为 consteval 已禁止
CWG 2811 C++98 N3214 之后是否使用 main 函数尚不清楚 在命名时被视为已使用

[编辑] 另请参阅

C 文档 关于 main 函数
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