在编译和链接C代码时,为什么在某些情况下不需要-lm?

时间:2013-10-21 05:18:02

标签: c gcc macros compiler-optimization math.h

我这里有一个示例文件:

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

int main(){
  printf("%f\n", log(10));
}

当我使用gcc sample.c -o a进行编译时,它可以正常工作。我可以使用./a运行它,它会像预期的那样生成输出2.302585

然而,当我的文件看起来像这样:

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

int main(){
  double a = 10;
  printf("%f\n", log(a));
}

它不会使用gcc sample.c -o a进行编译。相反,我必须使用gcc sample.c -o a -lm,这样我才能明确地告诉它“链接数学”...这就是我没有真正遵循的地方,为什么我不必在第一个例子中链接数学?它究竟是什么意思必须“链接数学”?自从我使用C编译器以来已经有一段时间了,如果这是一个糟糕的问题,请原谅我。

3 个答案:

答案 0 :(得分:6)

检查反汇编,您可能会发现编译器在第一种情况下完全优化了对log()的调用(因此无法链接),但在第二种情况下则没有。在这种特殊情况下,glibc定义:

# define M_LN10     2.30258509299404568402
例如,在math.h中,

可以将任何标准库函数实现为宏,因此它可以在没有函数调用的情况下计算其中的一些内容。

答案 1 :(得分:6)

根据GCC document,可能无法调用数学库函数,某些内联函数已定义,在某些情况下可能会被调用。

  

... GNU C库为许多常用的数学函数提供了优化。当使用GNU CC并且用户激活优化器时,会定义几个新的内联函数和宏。这些新函数和宏与库函数具有相同的名称,因此使用它们而不是后者。在内联函数的情况下,编译器将决定使用它们是否合理,这个决定通常是正确的。

     

这意味着可能不需要调用库函数,并且可以显着提高生成代码的速度。缺点是代码大小会增加,而且增长并不总是可以忽略不计。

答案 2 :(得分:2)

由于某些原因,即使使用-O0,gcc也会优化log(const)。所以在第一种情况下没有log()调用。检查装配以验证:

  

gcc sample.c -S

例如,

clang不会在O0上优化它。 但是在O2中,gcc在两种情况下都优化了呼叫。