c - 我在我的 C 程序中使用了 pow() 函数，但没有链接到 -lm 它仍然有效。为什么？

Question

我正在阅读一本关于 GCC 的书。它说对于任何 C 程序，默认情况下仅链接标准库。由于 pow() 不在标准库中，我将不得不使用 -lm 标志链接到它。但是，当我编译时，我只是使用:

gcc hello.c -o hello

它仍然有效..

还有另一个类似的问题，书中还说如果你的 C 程序中有 printf("%f\n", 4); 并且如果你编译时没有 - Wall 选项，不会发出警告。但是，我尝试在没有 -Wall 选项的情况下编译它，但我仍然收到警告:

hello.c:6:2: warning: format ‘%f’ expects argument of type ‘double’, but argument 2 has type ‘int’ [-Wformat]

这是为什么？这本书说我必须提供 -lm 和 -Wall 才能编译我的程序并得到警告，但我没有使用它们中的任何一个，但我仍然得到了我的程序编译并得到警告？

谢谢!

Answer 1

基于一些实验的更多信息。

考虑这个程序:

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main(void) {
#ifdef CONSTANT
    double x = pow(2.0, 10.0);
#else
    double expon = 10.0;
    double x = pow(2.0, expon);
#endif
    printf("x = %f\n", x);
    return 0;
}

在 Ubuntu 上，当我编译它时

$ gcc c.c -o c

它提示对 pow 的 undefined reference ；添加 -lm 更正它。

但是这个:

$ gcc -DCONSTANT c.c -o c

编译和链接没有错误，将 pow() 调用替换为常量 1024.0。但是这个:

$ gcc -fno-builtin -DCONSTANT c.c -o c

再次提示对 pow 的 undefined reference 。

结论:只有在编译时可以确定结果时，gcc 才会使用内置的pow 实现。否则它会生成对 pow() 函数的显式调用，该函数需要使用 -lm 进行链接。

另请注意，这取决于 C 库的组织方式(该库是单独提供的；它不是 gcc 的一部分)。在 Cygwin 上，它使用 newlib而不是 glibc在 Ubuntu 上使用，不需要 -lm 选项；显然，数学例程是标准库的组成部分，而不是单独提供。 (Cygwin 上的 gcc 仍然接受 -lm 选项。)