一个有趣却容易忽略的编译链接问题

你知道，为什么在C中使用了pow函数不需要链接libm库吗？

什么情况需要指定链接库？

在解释之前，先回顾一下。

//来源：公众号【编程珠玑】

//https://www.yanbinghu.com

#

include

#

include

int

main

(

void

)

{

int

 b = 

2

;

double

 a = 

pow

(b,b);

printf

(

"%f\n"

,a);

return

0

;

}

代码本身比较简单，pow（x,y）用于计算x的y次幂。这里由于pow函数并不在lib库中，默认情况下，

编译

的时候只链接了libc库，因此如果不指定链接库，则会报错：

$ gcc -o test test.c

/tmp/ccKDgtzz.o: 

In

function

 `main

':

test.c:(.

text

0x22

): undefined reference 

to

 `pow

'

collect2: 

error

: ld returned 

1

exit

 status

从报错信息来看，我们知道是找不到pow函数的定义。通过man手册也可以查看到，编译是需要包含头文件math.h和链接数学库的：

$ man 

pow

#

include

double

pow

(

double

 x, 

double

 y)

;

float

powf

(

float

 x, 

float

 y)

;

long

double

powl

(

long

double

 x, 

long

double

 y)

;

       Link with -lm.

即像下面这样是可以的：

$

 gcc -o 

test

 test.c -lm

$

 ./

test

4.000000

gcc在编译的时候默认链接的是libc库，其他库需要手动指定。但是，看下面的代码：

//来源：公众号【编程珠玑】

//作者：守望先生

#

include

#

include

int

main

()

{

int

 b = 

2

;

double

 a = 

pow

(b,b);

std

::

cout

::

endl

;

return

0

;

}

编译运行：

$

 g -o 

test

 test.cpp

$

 ./

test

4

我们并没有手动指定链接库，但是却可以编译过！

那么，问题来了！

为何在C中使用pow函数不需要手动指定链接数学库libm，而C里面却需要呢？为了解答这个问题，我们必须知道C的程序中，到底有没有链接libm库。如何查看呢？还记得在《linux常用命令-开发调试篇》中提到的ldd吗？它可以查看当前程序链接了哪些动态库：

$

 ldd 

test

    linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffd41bda000)

    libstdc.so.6 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc.so.6 (0x00007f6230cca000)

    libm.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6 (0x00007f62309c1000)

    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f62305f7000)

    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f623104c000)

    libgcc_s.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1 (0x00007f62303e1000)

看到没有，除了链接了*基本的libstdc库，还链接了libc和libm库！也就是说，虽然没有手动指定链接，但是实际上还是链接了。但是这是什么时候链接上的呢？我们再看libstdc的链接库发现：

$ ldd /usr/lib32/libstdc.so

.6

    linux-gate.so

.1

 =>  (

0xf7f92000

)

    libm.so

.6

 => /lib/i386-linux-gnu/libm.so

.6

 (

0xf7da6000

)

    libc.so

.6

 => /lib/i386-linux-gnu/libc.so

.6

 (

0xf7bf0000

)

    /lib/ld-linux.so

.2

 (

0xf7f94000

)

    libgcc_s.so

.1

 => /lib/i386-linux-gnu/libgcc_s.so

.1

 (

0xf7bd3000

)

看见没有！原来是libstdc已经链接了libm库，这也就解释了为什么C代码中不需要手动指定链接数学库libm。

总结：

通过前面的内容我们总结如下：

C代码编译时，通常会默认链接libc库

C代码

编译

时，通常会默认链接libstdc库

由于libstdc中有依赖一些数学函数或者libc库中的函数，因此默认链接了libc库和libm库。

作者：守望先生

来源：编程珠玑

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