MinGW 中定义的标准 C I/O 函数在哪里？

Question

我知道使用GCC时，标准I/O函数（例如

printf

、

fprintf

等）是在静态库

libc.a

中定义的。但是，我需要知道它们在 MinGW 环境中的何处定义，该环境没有

libc.a

。在我的 MinGW 安装中，我确实找到了以下库：

libcap.a

、

libcfgmgr32.a

、

libcoldname.a

、

libcomctl32.a

、

libcomdlg32.a

、

libcrtdll.a

、

libcrypt32.a

和

libctl3d32.a

。然而，我对这些是否与我想要的相关一无所知。

本质上，我需要知道标准C I/O函数在MinGW环境中定义在哪里。

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作为更新，这些是默认情况下的所有 MinGW 链接库：

libmingw32.a

、

libmoldname.a

、

libmingwex.a

、

libmsvcrt.a

、

libadvapi32.a

、

libshell32.a

和

libuser32.a

。我想它可能是（或以某种方式连接到）其中之一？

Answer 1

这比您希望的更复杂，因为在 MinGW 环境中可以通过多种不同的方式定义函数：

1. 作为头文件中的内联函数。
2. 作为静态库文件中的符号（即

   .a

   ）。
3. 作为导入库 (

   .a

   ) 中的符号，在运行时从 DLL 导入具有相似名称的函数。该 DLL 可以是 Windows 的一部分，也可以是 MinGW 的一部分。

所以我们假设

test.c

是一个基本的 C 语言 hello world 程序，它从

printf

调用

main

。

运行

gcc -S test.c

，然后运行

less test.s

以查看 GCC 为此代码生成的程序集。如果您的 MinGW 设置与我的一样（MSYS2 中的 MINGW64 环境），您将看到 test.s 实际上包含

printf

的代码。这告诉我们

printf

是在 MinGW 标头中的某处定义的。如果你仔细观察程序集，你会发现它基本上只是调用

__mingw_vfprintf

。

现在运行

gcc test.c -g -o test -Wl,-Map=test.map

和

less test.map

。搜索

__mingw_vfprintf

，找出它的来源。就我而言，它来自

C:/msys64/mingw64/lib/libmingwex.a

。

您可以尝试运行

objdump -d /mingw64/lib/libmingwex.a

来查看

__mingw_vfprintf

的编译代码，但效果不太好：它似乎没有显示

__mingw_vfprintf

调用的三个函数的名称。幸运的是，GDB 可以向我们展示这一点。您已经使用之前的命令编译了

test.exe

，因此运行

gdb ./test.exe

来启动调试器，然后在其中运行以下命令：

break __mingw_vfprintf
run
layout asm

请注意，第一个命令打印出

__mingw_vfprintf

的源文件名称（在构建服务器上），这可能很有用。

最后的命令向我们展示了

__mingw_vfprintf

中的程序集，我们可以看到它调用了三个函数。它调用的最有趣的函数是

__mingw_pformat

。

运行

break __mingw_pformat

和

continue

跳转到该函数。该函数中发生了很多事情。您可以使用调试器深入研究它或通过查看源代码来获取更多信息。它可能在某个时刻调用

msvcrt.dll

或其他一些 Windows DLL 中的函数。

解决此问题的另一种方法是查看运行时从 DLL 导入哪些函数。为此，请运行

objdump -p test.exe | less

并查找“导入表”。如果您的环境与我的一样，您将看到

fprintf

和

vfprintf

以及其他几个 C I/O 函数在运行时从

msvcrt.dll

（Windows 的一部分）导入。这是一个非常重要的 DLL，它是传统 MinGW 环境的基础，但是您可以通过多种方式配置 MinGW，让其使用不同的基础（即较新版本的 DLL 或 UCRT）。

Answer 2

我编译了一个使用

printf

函数并使用 MinGW-w64 链接器（ld.exe）的目标文件（.o），我测试发现以下命令能够执行成功的链接以生成.exe文件：

• ld.exe my_prog.o -o my_prog.exe -L"%path_to_MinGW%\x86_64-w64-mingw32\lib" -lcrtdll

  
  （使用

  libcrtdll.a

  进行链接）

• ld.exe my_prog.o -o my_prog.exe -L"%path_to_MinGW%\x86_64-w64-mingw32\lib" -lmsvcrt

  
  （使用

  libmsvcrt.a

  进行链接）

• ld.exe my_prog.o -o my_prog.exe -L"C:\Windows\System32" -lmsvcrt

  
  （直接使用

  msvcrt.dll

  进行链接）

所有这些都成功生成了

my_prog.exe

应用程序。但是，对于使用开关

-lcrtdll

的情况，程序无法启动，并抛出错误：在我的系统上找不到

crtdll.dll

。

对于其他两个命令，应用程序启动并成功运行（显然，这两个命令在运行时使用的

msvcrt.dll

在我的系统上可用）。

我对

crtdll.dll

进行了快速搜索，发现该 DLL 主要在旧版 Windows 版本上用作 C 运行时库 (CRT)，而现代 Windows 版本则使用

msvcrt.dll

作为 CRT图书馆。我没有对此进行广泛阅读，但任何感兴趣的人都可以查看：

https://mingw-users.narkive.com/SHwKXuDL/msvcrt-vs-crtdll

https://learn.microsoft.com/en-us/troubleshoot/developer/visualstudio/cpp/libraries/use-c-run-time