printfをたどる小さなメモ

前提

• Ubuntu 16.04
• VM Ware
• x86

コード例

test2.c

#include <stdio.h>

int main(int arg, char *argv[]){
        printf("hello\n");
}

メモ

• #includeはCの文法ではなく、プリプロセッサの命令
  • stdio.hには標準関数の定義がたくさんある
  • #include は stdio.hの中身を展開しているだけ
• ヘッダファイルには大きく2通りある
  • システムに標準でインストールされているもの
    • #include <>
    • 標準ヘッダファイルは/usr/include というディレクトリに置かれている
    • stdio.hを見てみると、「the GNU C Library」と書かれており、glibcにコードがある（と思われる）
    • glibcのソースから stdio.h を検索すると3つ引っかかる
    • /usr/include の中にはglibc以外から提供されているものもある（Linuxカーネルやその他のライブラリ等）
    • 大体以下らしい
      • /usr/include/*.h: 標準Cライブラリ
      • /usr/include/sys/*.h: OSカーネル提供
      • /usr/include/net/*.h: ネットワーク関連
    • glibcの実体のありかは→らしい（Ubuntu 16.04） /usr/lib/x86_64-linux-gnu/
    • readelfで確認するとprintf.oがある
    • printf.cを探すと、glibcソース配下のstdio-commonディレクトリ配下にそれっぽいのが色々ある
    • printf.cを覗くと vfprintf を呼んでいるのが分かる。（ここで一旦終わり）
  • プログラム中で定義するローカルのもの
    • #include ""
• ヘッダファイルの場所
  • glibcの中にstdio.hがある

Linuxのコード等

command

ubuntu# ls /usr/include | grep stdio
stdio.h
stdio_ext.h

/usr/include/stdio.h

/* Define ISO C stdio on top of C++ iostreams.
   Copyright (C) 1991-2016 Free Software Foundation, Inc.
   This file is part of the GNU C Library.

   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   License as published by the Free Software Foundation; either
   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.

   The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
   Lesser General Public License for more details.

   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
   License along with the GNU C Library; if not, see
   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */

command

ubuntu# find . -name "stdio.h"
./include/stdio.h
./libio/stdio.h
./libio/bits/stdio.h

commmand

ubuntu# readelf -a /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.a | grep printf | grep -v "[a-z_]printf"
     9: 0000000000000480  9125 FUNC    LOCAL  DEFAULT    1 printf_positional
ファイル: libc.a(printf_fp.o)
ファイル: libc.a(reg-printf.o)
ファイル: libc.a(printf-prs.o)
ファイル: libc.a(printf_fphex.o)
ファイル: libc.a(printf_size.o)
    28: 0000000000000000  2223 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 printf_size
    29: 00000000000008b0    31 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 printf_size_info
ファイル: libc.a(printf.o)
    11: 0000000000000000   158 FUNC    GLOBAL DEFAULT    1 printf
    10: 0000000000000370 10733 FUNC    LOCAL  DEFAULT    1 printf_positional
ファイル: libc.a(printf-parsemb.o)
ファイル: libc.a(printf-parsewc.o)
ファイル: libc.a(printf_chk.o)

command

# find . -name "*printf.c" | grep comm
./stdio-common/fprintf.c
./stdio-common/asprintf.c
./stdio-common/printf.c
./stdio-common/reg-printf.c
./stdio-common/tst-obprintf.c
./stdio-common/tst-swprintf.c
./stdio-common/tst-wc-printf.c
./stdio-common/fxprintf.c
./stdio-common/vprintf.c
./stdio-common/vfwprintf.c
./stdio-common/dprintf.c
./stdio-common/vfprintf.c
./stdio-common/test-vfprintf.c
./stdio-common/sprintf.c
./stdio-common/tst-printf.c
./stdio-common/tst-sprintf.c
./stdio-common/snprintf.c

stdio-common/printf.c(抜粋)

/* Write formatted output to stdout from the format string FORMAT.  */
/* VARARGS1 */
int
__printf (const char *format, ...)
{
  va_list arg;
  int done;

  va_start (arg, format);
  done = vfprintf (stdout, format, arg);
  va_end (arg);

  return done;
}

参考

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glibcのインストールされているディレクトリとファイル名 | hydroculのメモ https://hydrocul.github.io/wiki/blog/2016/0220-glibc-filename.html