没有 C 标准库的 C 程序。如何？

Question

到目前为止我见过的所有 C 语言软件都广泛使用了所谓的“C 标准库”，这是一个软件的一部分(或者实际上是) C 标准本身。所以，无论版主怎么想，这都不是一本书，也不是一个商业软件。 相反，它是包含类似 malloc() 之类的实现的基本软件库。 , printf()和strcpy()通常与所有系统捆绑在一起。

现在，我需要用 C 语言编写一些软件而不使用该库，因为它在该环境中既不可用也不可行。 但我仍然需要读写文件和套接字。

对类似问题或环境有任何想法或指示吗？

Answer 1

Stricto sensu，一个不使用标准库的可移植(托管)C99 程序甚至无法进行任何输入/输出，或者可能产生任何可观察到的副作用。您甚至无法在堆中分配任何数据(就像malloc 那样)。顺便说一句，任何 C99 托管实现都需要 libc；您想要一个独立的 C 库(根据定义，它是“特定于实现的”；实际上，它可以以特定于实现的方式使用特定于操作系统的服务。另请参阅 this)。

在旧版 Linux(以及 IIRC、SVR4，例如 SunOS 5)上，曾经有一些 libsys 仅与 syscalls(2) 接口(interface)。 。 AFAIK，它已被弃用，我找不到它。

一些库(例如 GTK 的 Glib，...)提供了大多数标准 C 库函数的等效功能(但它们需要一些 libc，即托管 POSIX 系统)。

请注意，您可能会考虑使用 musl-libc也许可以从中删除您不需要的功能。您还可以考虑使用一些提供标准子集的 libc，例如dietlibc 。另请参阅维基页面 C standard library .

顺便说一句，您在使用 C 语言编写任何不使用 libc 的用户态 Linux 应用程序时可能会遇到问题(例如，因为 crt0 )。

奇怪的是，我今天甚至无法命名一种不使用 C 的自由软件语言。原则上这是可能的(例如在 Linux 上编译为仅调用系统调用)，但我不知道类似的东西那个。

但是请注意(至少在 Linux 上)，如果您编写一个静态链接的二进制文件，而该二进制文件不调用任何标准 C 函数，则该二进制文件将仅启动 libc 的一小部分(可访问的部分)来自 crt0)。

一些标准库设施(如 setjmp(3) 或 stdarg(3) ...)通常需要 - 或者至少受益于 - 一些编译器魔法(甚至 malloc、printf，免费使用最近的 GCC )。一些标准库函数无法在可移植 C 中实现。

如果使用 gcc，请不要忘记在这种情况下 gcc 的 -ffreestand 选项。请参阅this .

引用n1570 ，一项(草案)C11 标准，几乎与 ISO 标准类似，或与 n2573 类似。 ，接近C20标准。另请参阅Modern C还有这个C reference website 。独立开源应用程序的示例包括 Linux kernel ，但是github上还有很多其他的或gitlab并在 OSDEV 上提到，也适用于 Arduino或RaspberryPi 。我建议下载他们的源代码并研究它以获取灵感。

^{注意:您可以认为 C99 语言有两种方言:托管 C，其中包含标准 libc 函数，例如 fprintf、malloc 等。 .. 并以 main 开头...以及不包含它们的独立 C(但包含 setjmp 等...)并且没有启动约定。}