将代码与“floor();”、“ceil();”和“pow();”链接时出错

Question

我在 GNU/Linux Debian 8.5

下编码

我有一个简单的程序。

如果我用 gcc prog.c 编译它就可以了！

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

int main(int argc, char const *argv[]) {

    float _f = 3.1415f;

    floor(_f);
    ceil(_f);

    return 0;
}

Bud如果我加pow()，它说找不到pow，我需要加gcc prog.c -lm才对。

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

int main(int argc, char const *argv[]) {

    float _f = 3.1415f;

    floor(_f);
    ceil(_f);
    pow(_f, 2);

    return 0;
}

如果我没看错，pow()、ceil()、floor()都来自<math.h>?

那么为什么 floor() 和 ceil() 不抛出编译错误，而 pow() 抛出编译错误，没有 -lm 标志？

Answer 1

编译器只抱怨 pow() 而不是 floor() 或 ceil() 可能是因为它为 floor() 和 ceil() 生成内联代码以及外部调用对于 pow() 无法在 link 时解决，因为您忘记了命令行上的 m 库： -lm 代表 link 与libm.a.

顺便说一句，由于您不存储这些函数的 return 值，编译器可能会使用其对这些纯函数的内在知识（在 <math.h> 中以某种方式传达）来删除调用共。它可能对 ceil() 和 floor() 而不是 pow() 这样做，这也可以解释观察到的行为。

确实，正如可以在 http://gcc.goldbolt.org/# 上验证的那样，在没有命令行选项的情况下，您的代码编译为：

main:
        pushq   %rbp
        movq    %rsp, %rbp
        subq    , %rsp
        movl    %edi, -20(%rbp)
        movq    %rsi, -32(%rbp)
        movss   .LC0(%rip), %xmm0
        movss   %xmm0, -4(%rbp)
        cvtss2sd        -4(%rbp), %xmm0
        movsd   .LC1(%rip), %xmm1
        call    pow
        movl    [=10=], %eax
        leave
        ret
.LC0:
        .long   1078529622
.LC1:
        .long   0
        .long   1073741824

由于某些原因，编译器只为 floor 和 ceil 生成内联代码，如观察到的那样。

虽然使用 -O2 它会删除所有内容：

main:
        xorl    %eax, %eax
        ret

如果您修改代码以将值存储到全局变量中，则将在没有优化的情况下生成对 floor()、ceil() 和 pow() 的库调用，并且这些值由编译器计算如果您使用 -O2.

进行优化

Answer 2

您遇到的错误是链接错误，不是编译错误。
floor 和 ceil 可能在其他一些库中，通常不需要编译器来诊断缺少的头文件或库。

Answer 3

从技术上讲，所有这些都需要 -lm 才能工作。他们所有的 man 页面都包含这一行：

Link with -lm.

但是你的不是编译器错误而是 linker 错误，那是你的程序编译正常，但是当 linking 如果你不使用 -lm 它无法找到 pow() 的实现，但它实际上找到了 ceil().

的实现

这可能是因为在您的 architecture/configuration 中 ceil() 是一个内联或内部函数，也许有一个简单的 CPU 指令可以做到这一点，所以不需要库。但是 pow() 不是，所以你需要 link libm.

更新：我刚刚做了一些实验，使用 -O0 你所有的函数都需要 -lm 但只有 -O2 pow()。修补我发现文件 /usr/include/bits/mathinline.h 与 ceil() 和 floor()...

的内联实现

将代码与“floor();”、“ceil();”和“pow();”链接时出错

Error linking code with `floor();`, `ceil();` and `pow();`

c

flags

math.h

linker-errors

undefined-reference