无法找到 -std=c99 的 math.h 常量？

Question

我有一个简单的测试代码，t.c：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(){
  printf("%f\n", M_LN10);
}

在我的某个系统上（OS X 10.8.4，GCC 4.8.1），这个程序可以成功编译。但是奇怪的是，在另一个系统（Ubuntu 12.04.2 LTS，GCC 4.6.3）中，使用 gcc t.c 可以成功编译，但如果我使用 gcc -std=c99 t.c 编译就会出现以下错误：

t.c: In function ‘main’:
t.c:5:18: error: ‘M_LN10’ undeclared (first use in this function)
t.c:5:18: note: each undeclared identifier is reported only once 
for each function it appears in

我不明白为什么GCC在默认的C标准下可以找到并接受math.h中的M_LN10，但如果强制使用C99则不能。你知道这是怎么回事吗？

- Douglas B. Staple

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gcc的默认“标准”并不是标准。它是gnu90，即“1990年C标准加上GNU扩展”。在没有设置_XOPEN_SOURCE的情况下使用XSI math.h定义是GNU扩展，在指定实际标准时不可用。 - rici

@rici 谢谢，这增加了一些清晰度。我习惯于 -std=c99 添加 扩展，而不是去除它们。 - Douglas B. Staple

添加扩展和添加标准是有区别的 :) （或者换句话说，新标准是对旧标准的进步 - 希望如此 - 但不是扩展。） - rici

C标准对M_*常量没有任何规定。它是由GNU C、BSD和其他标准定义的，但不是C标准 - 因此，当您指定不是GNU的内容时，gcc会禁用此功能，以更接近标准。 - keltar

Answer 1

在您的GCC命令中添加-D_BSD_SOURCE或-D_XOPEN_SOURCE。例如：gcc -std=c99 -D_XOPEN_SOURCE t.c

查看我的系统上的math.h文件后，发现M_LN10定义如下：

#if defined __USE_BSD || defined __USE_XOPEN
# define M_LN10         2.30258509299404568402  /* log_e 10 */
#endif

- shanet

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请阅读man feature_test_macros或info libc“Feature Test Macros”，以便能够提供更好的建议。以__开头的宏几乎从来不打算公开。（在你提到它们之前，请注意__FILE__和__LINE__是历史上的异常情况。） - rici

@shanet 你不觉得这样的定义会有其他副作用吗？ - user66363

@rici 今天我学到了一些东西。 :) 我用适当的宏更新了我的答案。谢谢。 - shanet

是的，你说得对；添加“-D_BSD_SOURCE”就可以了。在OS X系统上，“math.h”声明了“M_LN10”，而没有使用“ifdef”…很奇怪。 - Douglas B. Staple

@DouglasB.Staple，OS X上也是用gcc编译吗？有点奇怪，不过这也有一定的道理，因为OS X内核与BSD高度相关。 - keltar

@keltar 是的，在OS X上，GCC除了包含“math.h”以获取“M_”常量之外，不需要任何声明。这在“/usr/include/math.h”和MacPorts提供的版本“/opt/.../math.h”中都是如此。 - Douglas B. Staple