Что такое Си Runtime Library?

Question

[RoflanDaniil]

Не могу найти подробную информацию о том, что такое CRT и зачем она нужна.
Чтобы было проще и больше конкретики ограничимся Виндой И компилятором языка Си, что стоит в студии.
Как я понимаю из уже прочитанной информации CRT- библиотека, которая неявно компилируется линкуется вместе с почти любой программой. Нужна она для того чтобы поддерживать программу, во время выполнения.
Какая то прослойка системных вызовов. И я совершенно не понимаю зачем это нужно. Зачем нужна эта прослойка ?
Почему компилятор просто не преобразовывает функции программы вроде malloc и fopen в системные вызовы, зачем нужна какая то прослойка, которую еще и таскать с собой надо, которая еще и не динамическая.
Еще я слышал, что можно даже вроде как написать свою CRT для программы, если сильно захочется. Как это сделать и как это работает ?
Было бы интересно посмотреть на конкретную реализацию CRT что стоит в студии. Или в Gcc, где ее искать ?

Нужна ли подобная библиотека времени выполнения программам написанным на ASM ?
Например скомпилированных MASM.

Answer 1

[pfemidi]

Ну в гугле в википедии что ли забанили? CRT/RTL.

Для ассемблера такого не надо, там всё делаешь руками, сам, под каждый процессор и под каждую OS. А язык C и является переносимым по большей части как раз из-за наличия CRT. malloc и fopen в языке C везде одинаковы, но всегда разные для конкретной OS .

Свою CRT написать можно, но это требуется довольно редко и для весьма конкретных и специфических случаев.

Если интересно посмотреть на конкретную реализацию CRT что стоит в студии, то она поставляется вместе со студией в виде исходных текстов, хоть обсмотрись.

Comments

[RoflanDaniil]

Нет, не забанили. Я там почти ничего не понял, слишком мало информации, слишком непонятно. Так же как и на других ресурсах англо и русскоязычных.

Что значит переносимым ? Результатом работы компилятора и линковщика студии является обычный PE файл. PE файл не запустится на linux. Там нужен формат elf. О какой переносимости речь, я не понимаю.
Для винды malloc и fopen всегда одинаковы, это одни и те же системные вызовы.

Си это не язык Java, Java файл заработает и на винде и на линуске потому что для каждой Ос будет своя JVM, в которой запускается программа.

[wisgest]

RoflanDaniil, компилятор не знает и не должен знать, что делает функция, даже если она из системной библиотеки, он должен знать только о том, как её вызывать (какого типа аргументы, в каком порядке передавать…).

Для винды malloc и fopen всегда одинаковы, это одни и те же системные вызовы.

И их аргументы (их типы, последовательность передачи и т. п.) полностью совпадают? Если нет, то нужна прослойка.

[pfemidi]

RoflanDaniil, переносимость исходных текстов. Между API вантуза и линукса такого нет и быть не может. А через CRT очень даже может.

[RoflanDaniil]

pfemidi, ну такая же функция у стандартной библиотеки. Для каждой ОС у каждого компилятора своя стандартная библиотека. malloc и fopen это просто фукнции. Которые в своем коде должны делать системные вызовы.
А для CRT почему то именно выделяют от стандартной библиотеки. И еще заставляют таскать с собой всю библиотеку, даже если программе нужна только одна функция.

[pfemidi]

RoflanDaniil, malloc и fopen и есть функции из стандартной библиотеки, которые внутри себя дёргают системные вызовы. Но внешне и malloc, и fopen одинаковы в какой бы OS не компилировался исходный текст программы. Поэтому

char *ptr = malloc(512);
memset(ptr, 0, 512);
free(ptr);

одинаково хорошо скомпилируется и в Linux, и в Windows, и в QNX, и ещё чёрт знает где, а (упрощённо):

char *ptr = HeapAlloc(hHeap, HEAP_ZERO_MEMORY, 512);
HeapFree(hHeap, 0, &ptr);

будет компилироваться только в Windows.

И всю библиотеку с собой никто не таскает, таскают только те функции, которые используются в программе. Например если в программе используется только malloc, то код scanf в программу не попадёт.

А CRT помимо того что содержит в себе все функции стандартной библиотеки так же выполняет начальную настройку для дальнейшей благополучной работы этих функций из стандартной библиотеки: устанавливает stack, устанавливает heap, обнуляет статические переменные, регистрирует необходимые обработчики исключений и т.д.

Как уже правильно советовал Illia Nezhyhai про glibc надо почитать. Ну или изучить исходники от Visual Studio как я уже говорил. Потому что рассказывать об этом долго и нудно, лучше уж будет самому один раз увидеть что это такое.

[RoflanDaniil]

pfemidi, Ладно, я понял. спасибо большое за помощь!

Answer 2

[res2001]

CRT - это реализация стандартной библиотеки Си/С++ для данного компилятора.
ОС обычно пишутся на Си и если в ОС нет реализации функций из стандарта Си, то они реализуются в стандартной библиотеке. Все классы из stdlib С++ реализованы в CRT.

CRT в VS может линковаться как статически так и динамически, в зависимости от опций компилятора. Линкуете статически - у вас распухает ваш исполняемый файл, динамически - пользователь должен предварительно поставить соответствующий vcredist (установку можно встроить в собственный инсталлятор). С точки зрения производительности оба варианта примерно одинаковы.

Вы можете не использовать стандартную библиотеку в принципе (отключив ее опциями компилятора) и работать на прямую с ОС, но это накладывает много ограничений и вы фактически остаетесь с кастрированным вариантом ЯП, т.к. например в С++ даже стандартный new/delete, на сколько я знаю, реализованы в стандартной библиотеке и прямого аналога в ОС нет. Обычно этим никто не заморачивается из-за возникающих проблем, решение которых заметно увеличит время реализации проекта, разве что вам необходимо сделать исполняемый файл минимального размера, максимально быстро стартующий и без зависимостей.

Comments

[RoflanDaniil]

Многое, что вы написали у меня вызывает противоречия.
new/delete нужны чтобы работать с памятью кучи. Для работы с кучей есть специальные системные вызовы.
то есть они должны переводиться компилятором, в эти самые системные вызовы. Больше способов работы с кучей из user mode вроде нет. Тоесть не важно пишу я new /delete или просто системные вызовы heapCreate/heapDestroy. Результатом компиляции должен быть PE файл в котором в секции .text находятся вызовы heapCreate/heapDestroy.

[CityCat4]

Зачем нужна эта прослойка ?

Вы способны самостоятельно сделать системный вызов? Самый банальный open(), например, вот попробуйте, сделайте без рантайма.

[RoflanDaniil]

CityCat4,

#include <windows.h>

void main(){
    HANDLE hFile;
 
 
    TCHAR stdPath[30] = TEXT("1.txt");
 
    hFile = CreateFile
                    (stdPath,
                     GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
                     0,
                     NULL,
                     CREATE_ALWAYS,
                     FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,
                     NULL);
 
 
    CloseHandle(hFile);
     
}

[res2001]

RoflanDaniil,

Для работы с кучей есть специальные системные вызовы.

Вы, конечно, правы. Но правы применительно к malloc/free.
У new/delete есть дополнительный функционал - вызов конструктора или деструктора перед освобождением памяти. Этого функции ОС сделать не могут в принципе.