使用GCC链接静态库

Question

使用GCC链接静态库

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我正在阅读一本名为“GCC入门”的书，需要进行澄清。书中指出下面的代码会导致错误，但是当我编译时，它完美地构建和运行：

#include <math.h>
#include <stdio.h>
int main (void) {
  double x = sqrt (2.0);
  printf ("The square root of 2.0 is %f\n", x);
  return 0;
}

我引用自书中的一段内容：“仅从这个源文件创建可执行文件会导致编译器在链接阶段报错：”

$ gcc -Wall calc.c -o calc
/tmp/ccbR6Ojm.o: In function `main':
/tmp/ccbR6Ojm.o(.text+0x19): undefined reference 
  to `sqrt'

该书提供的解决方案是，您应该按照以下方式包含数学库“libm.a”的路径：

$ gcc -Wall calc.c /usr/lib/libm.a -o calc

很不方便在程序中指定我们使用的内置库的路径。我能理解添加到自己自定义库的路径的原因，但是更现代的gcc版本有什么改变，以至于我们不需要包含libm.a的路径呢？虽然这本书已经相当老了（2004年出版），但是libm.a已经内置于gcc中了。 *更新* 我注意到taskinoor给出的答案展示了更新后的代码，如果sqrt()函数接收到的值在编译时未知，则需要使用-lm标志。

我使用VS学习C / C ++，但现在我的目标是学习和使用gcc。我拥有Visual Studio 2013，但VS编译器/链接器似乎并不那么挑剔。例如，我能够编译几乎任何简单的程序而无需指定神秘的编译器标志。

我正在使用附带于KUBUNTU 16.04.1的gcc版本5.4进行学习。

- Steven A

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首先，尝试使用不同的书，因为几十年来，链接数学库的标准方法是使用“-lm”而不是完整路径到库。其次，https://gcc.gnu.org/releases.html 包含发布更改内容。 - John Griffin

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@JohnGriffin：来自同一本书的内容：为了避免在命令行中指定长路径，编译器提供了一个名为“-l”的链接库快捷选项。例如，下面的命令： $ gcc -Wall calc.c -lm -o calc 等同于原始命令... - J. Allan

请注意，现在的默认值是链接动态库，而不是静态库。也许你想问的是与标准库链接吗？ - Barmar

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最近版本的gcc已经修复了这个bug（默认情况下无法链接libm）。 - M.M

@M.M，我正在使用gcc 5.4（Kubuntu 16.04.1），必须使用-lm标志。你在使用哪个版本的gcc？我是Linux的新手，尝试在Debian 8 Jessie上安装gcc 6，结果桌面GUI崩溃了。因为需要更新的gcc编译器，我选择了格式化并安装Kubuntu，但当然我希望我能使用gcc 6。 - Steven A

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“-lm”是编译器选项之一。使用“-L”（大写字母'L'）告诉编译器库的位置，例如/usr/lib。某些库，如“libc.so”，会自动包含；但“libm.so”不是其中之一。为了让链接器搜索该特定库，需要在链接语句末尾使用“-lm”（小写字母'L'）参数。为什么“libm.so”变成了“m”？因为在引用库时，前导的“lib”和尾随的“.so”都被省略了。对于静态库，如“libm.a”，也有类似的考虑。 - user3629249

2个回答

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我注意到在某些操作系统上，常见的库可以在没有显式链接的情况下使用。特别是，我经常拿一个在我的Mac上开发的C项目，但在Linux上编译该项目时，除非我显式地链接使用的库（如libm），否则无法编译。

当然，这通常适用于动态链接而不是静态链接...

- Daniel Standage

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可以查看英文原文，
原文链接

- taskinoor · Accepted Answer

sqrt (2.0);

现代GCC能够很好地确定您正在尝试找到常量的平方根，因此它能够在编译时计算出结果。您的目标代码不包含对sqrt的实际调用。

如果您使用通过scanf输入的变量，则在运行时它将无法链接到libm。

int main() {
    double x;

    scanf("%lf", &x);
    printf("%lf\n", sqrt(x));

    return 0;
}

没有安装 libm 的情况下，Ubuntu 14.04 上的 gcc 4.8.4 会出现以下问题：

/tmp/ccVO2fRY.o: In function `main':
sqrt.c:(.text+0x2c): undefined reference to `sqrt'
collect2: error: ld returned 1 exit status

但如果我像你的例子那样使用一个常量而不是 x，那么它就可以正常链接而无需 libm。

附注：我不知道 GCC 能够做到这一点的确切版本，希望其他人能指出。