C libm.a muss beim Kompilieren nicht verknüpft werden

Question

Ich habe versucht, eine Quelldatei zu kompilieren, die <math.h> enthält. Allerdings gelang es mir, eine ausführbare Datei zu erstellen, kein Fehler ohne Verbindung zu libm.a.

Der Befehl war ich getippt gcc -Wall filename.c -o executablename

Ich war mit den externen Bibliotheken zu verknüpfen gesagt (d/Bibliotheken außer libc.a)

Was ist los?

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

int main(void) 
{ 
    double x = sqrt(2.0); 
    printf ("The sqrt of 2 is: %f\n", x); 
    return 0; 
} 

Answer 1

Die mathematischen Funktionen, die Sie aufrufen, werden durch integrierte Compilerfunktionen implementiert. Versuchen Sie Folgendes, wenn Sie eine Fehlermeldung sehen möchten:

gcc -fno-builtin -Wall filename.c -o executablename 

Zum Beispiel auf meiner Plattform (Ubuntu 14.04.3 LTS), erhalte ich diese Fehlermeldung:

$ cat x.c 
#include <math.h> 
#include <stdio.h> 

int main(void) 
{ 
    double x = sqrt(2.0); 
    printf ("The sqrt of 2 is: %f\n", x); 
    return 0; 
} 
$ gcc -fno-builtin x.c 
/tmp/ccpjG2Pb.o: In function `main': 
x.c:(.text+0x1c): undefined reference to `sqrt' 
collect2: error: ld returned 1 exit status 

Answer 2

einige Compiler, wie die aktuelle clang unter OS X (die als gcc maskiert) müssen nicht gesagt werden, um Ihre ausführbare Datei mit der Math-Bibliothek zu verknüpfen. Die clang auf OS X wird Ihre ausführbare Datei mit /usr/lib/libSystem.B.dylib (und nur dies für ein einfaches Programm) verknüpfen Diese Bibliothek verwendet wiederum die Bibliothek /usr/lib/system/libsystem_m.dylib, die die mathematische Bibliothek ist.

Answer 3

Die Funktionen in <math.h> (oder die vorzuziehende <tgmath.h>) gehören ebenso zur C-Bibliothek wie viele andere Funktionen. Es ist plattformabhängig, wenn alle Funktionen in der C-Bibliothek tatsächlich in einer einzigen Bibliothek oder separat in mehreren Blöcken verknüpft sind.

In der Antike war die Größe der Bibliotheken ein Problem für die Verbindungszeit, je größer eine Bibliothek war, desto länger dauerte es, ausführbare Dateien mit vielen nicht aufgelösten Symbolen zu verknüpfen. Diese Zeiten sind lange vorbei, aber die Trennung auf einigen Plattformen in libc.a und libm.a herrscht vor.

Wenn Ihre Plattform -lm zum Verknüpfen nicht benötigt, sollte sie eine Dummy (leere) Version von libm.a haben, nur dass es keinen Fehler gibt, wenn Sie diesen auf Ihrer Link-Befehlszeile haben. Dies ist zum Beispiel der Fall für die musl C-Bibliothek, die zu Alpine Linux gehört.