[C/C++][GCC] __attribute__((constructor))でmainの前後で処理を実行

__attribute__((constructor)) の検証と使用方法まとめ
GCCの拡張のため、どこででも動作するわけではないので注意

ソース内に含める場合

main.c

#include <stdio.h>

__attribute__((constructor))
static void constructor() {
    puts("constructor");
}

__attribute__((destructor))
static void destructor() {
    puts("destructor");
}

int main(int argc, char const* argv[])
{
    puts("call main");
    return 0;
}

ビルドと実行結果

$ gcc main.c && ./a.out
constructor
call main
destructor

共有ライブラリとしてリンクする場合

main.c

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const* argv[])
{
    puts("call main");
    return 0;
}

sharedlib.c

#include <stdio.h>

__attribute__((constructor))
static void constructor() {
    puts("constructor");
}

__attribute__((destructor))
static void destructor() {
    puts("destructor");
}

ビルドと実行結果

$ gcc -shared -fPIC sharedlib.c -o libconstructor.so
$ gcc main.c -L . -lconstructor
$ LD_LIBRARY_PATH=. ./a.out
constructor
call main
destructor

LD_PRELOADを使用する場合

LD_PRELOADを使用することで、後から任意のプログラムに処理を追加することもできる

main.c

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const* argv[])
{
    puts("call main");
    return 0;
}

preload.c

#include <stdio.h>

__attribute__((constructor))
static void constructor() {
    puts("constructor");
}

__attribute__((destructor))
static void destructor() {
    puts("destructor");
}

ビルドと実行結果

$ gcc main.c && ./a.out
call main

$ gcc -shared -fPIC preload.c -o preload.so
$ LD_PRELOAD=./preload.so ./a.out
constructor
call main
destructor

__attribute__((constructor)) が複数ある場合

__attribute__((constructor)) が複数存在する場合でも問題なく動作する。
（ただし実行順に関しては不明、実行順に依存がある処理は避けたほうがよさそう）

main.c

#include <stdio.h>

__attribute__((constructor))
static void constructor1() {
    puts("constructor1");
}

__attribute__((destructor))
static void destructor1() {
    puts("destructor1");
}

int main(int argc, char const* argv[])
{
    puts("call main");
    return 0;
}

preload.c

#include <stdio.h>

__attribute__((constructor))
static void constructor2() {
    puts("constructor2");
}

__attribute__((destructor))
static void destructor2() {
    puts("destructor2");
}

ビルドと実行結果

$ gcc main.c && ./a.out
constructor1
call main
destructor1

$ gcc -shared -fPIC preload.c -o preload.so
$ LD_PRELOAD=./preload.so ./a.out
constructor2
constructor1
call main
destructor1
destructor2

参考

main() の前に関数を呼ぶ - bkブログ
c++ - How exactly does attribute((constructor)) work? - Stack Overflow
GCC の attribute((constructor)) を使ってみる：Book of Days
gcc - C++ static initialization vs attribute((constructor)) - Stack Overflow