在编译时为什么要加上 –lm ?

Linux 中常用链接来解决一些库函数的问题。在编译时链接可以生成可执行文件。了解一些链接的基本过程，能让我们在开发中减去不少的麻烦！

编译时使用 gcc -lm

程序功能很简单，下面的示例展示了exp()函数的用法。

(代码一)

#include 
#include  //exp


int main(int argc, char const *argv[]){
	
   //double x = 0;
  
   printf("The exponential value of %lf is %lf\n", 0, exp(0));
   printf("The exponential value of %lf is %lf\n", 0+1, exp(0+1));
   printf("The exponential value of %lf is %lf\n", 0+2, exp(0+2));
   
   return(0);
}

编译结果：

我们再来看下面这种情况:
(代码二)

#include 
#include 

//#define X 0

int main(int argc, char const *argv[]){
	
   double x = 0;
  
   printf("The exponential value of %lf is %lf\n", x, exp(x));
   printf("The exponential value of %lf is %lf\n", x+1, exp(x+1));
   printf("The exponential value of %lf is %lf\n", x+2, exp(x+2));
   
   return(0);
}

编译输出：

同样的编译方法却编译不过了，提示对‘exp’未定义的引用。

来看看man手册exp函数的使用：

发现exp函数除了需要包含头文件math.h外，编译时还需要使用-lm链接。

编译时在包含链接-lm，看看是否编译通过：

库链接一般放在命令行结尾。

问题

两段代码同样都调用了exp函数，为什么一个需要链接，一个不需要链接呢？

我们可以观察到，代码一调用exp传入的参数是常量为 0 。代码二调用exp传入的参数是变量 x，那么对于代码一会不会在运行之前就计算好了呢？

来看看它们的汇编代码：
(代码一)

第一段代码没有看到调用exp的身影。实际上，通过汇编代码可以看到，当传入参数为常量时，就已经计算好了值，最后根本不需要调用exp函数。

(代码二)

汇编的具体细节我们无需尽知，变量型的参数，其值在运行时确定，因此需要调用，第二段代码call exp指令调用了exp函数。

ldd命令查看链接库

代码一：

在Linux平台上最广泛使用的C函数库是glibc，其中包括C标准库的实现。几乎所有C程序都要调用glibc的库函数，所以glibc是Linux平台C程序运行的基础。glibc提供一组头文件和一组库文件，最基本、最常用的C标准库函数和系统函数在libc.so库文件中，几乎所有C程序的运行都依赖于libc.so (例如 printf)

代码二：

使用math.h中声明的库函数还有一点特殊之处，gcc命令行必须加-lm选项，因为数学函数位于libm.so库文件中（这些库文件通常位于/lib目录下），-lm选项告诉编译器，我们程序中用到的数学函数要到这个库文件里找。

总结

调用函数是否需要链接，可以使用命令“man 3 函数名“查看，如果需要链接库，最后都有说明。调用包含于libc库中的函数不需要链接。

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