C语言的pow函数无法处理变量指数

Question

假设我有以下代码片段：

int i; double value;
for(i = 0; i < CONSTANT; i++) {
  value = (double)pow(2, i);
}

尝试编译此代码会出现“undefined reference to `pow'”错误。

无论包含还是不包含math.h，都没有区别，因为它最终仍然会被包含。

将2.0提高到硬编码功率可以正常工作，但如果我用包含i的表达式替换指数，那么一切都会失败。

我做错了什么？谢谢。

- user12163

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你使用的编译器是什么？pow()还有其他可能的声明吗？你能准确地引用错误吗？ - David Thornley

我正在使用GCC，没有其他关于pow的声明。问题肯定已经得到了答复；几乎所有的答案都帮了我一个大忙。但愿我能接受多个答案 :) 谢谢大家。 - user12163

其他人已经评论了为什么“pow”函数无法正常工作，但是使用“pow”函数本身就是代码的一个巨大问题。在C语言中，存在一个用于计算2的幂的操作符，它被称为“<<”。删除对“pow”函数的无效使用，改用“1<<i”，并且不要再使用“double”类型。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

这仅适用于 CONSTANT <= 32，或者可能需要使用long [long]来支持64位。 - zwol

pow 返回 double，所以强制转换 (double) 是无用的。 - phuclv

Answer 1

这是一个非常有趣的行为，也是一个很好的学习例子。

要解决您的问题，请添加

-lm

如果你正在使用gcc编译器，可以将"-lm"参数添加到gcc命令行中。这会告诉编译器链接数学库。

看起来情况是这样的，如果你正在使用

pow(2.0, 3);

编译器意识到这个表达式的值是一个常量，因此只进行简单的替换操作。因此，不需要调用任何库函数。

- qdot

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这是我即将发布的解释。编译器也可以将 pow(n, 2) 优化为 n*n 或类似形式。 - zwol

事实上，作为后续评论...仅编译该循环，并进行最大优化（-O3），实际上可以在不使用 -lm 的情况下工作。这是因为该值没有被进一步使用，编译器只需展开和优化无用的循环和无用的 pow()，因此从未需要调用 libm 库中的 pow() 函数。 - qdot

编译器需要确定链接哪个函数才能进行此类优化，它是如何实现的呢？ - jbulatek

Answer 2

您必须链接数学库：

gcc program.c -lm

原因在于GCC（和一些其他编译器）为文字常量内置了pow()函数。因此，如果您手动调用pow()并输入2.0，则编译器实际上会计算出答案并替换掉您的输入。对于变量输入，编译器必须依赖于数学库，您需要链接该库。

- chrisaycock

Answer 3

你需要使用-lm来链接数学库。

对于硬编码的值，它可以工作是因为编译器优化了pow调用。

- Tyler Eaves

Answer 4

pow 的代码是数学库的一部分。您需要链接该库（除了默认链接的C库）。

为此，在gcc中，编译器调用时指定-lm。

gcc ... -lm

- pmg

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小小的警告：在命令行中，"-l"开关必须始终放置在所有目标文件之后。如果你不这样做，在某些Linux发行版上也许能够工作，但不应该依赖这种方式。 - zwol

Answer 5

http://www.cplusplus.com/reference/clibrary/cmath/pow/

在 C 语言中，只有接受两个 double 参数的版本使用了这个名称。其他重载版本仅在 C++ 中可用。

看起来你不能传递一个 int，所以只需将 i 声明为 double 类型即可解决问题。

- Antony Woods

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“通常的算术转换”会在必要时将int转换为double。你正在错误的方向上努力。 - zwol

这是一个错误的答案，它回答了错误的问题。所以，是的。 - zwol

好的，这就是我在问题中所需要的答案。 - SixOThree