C数学sqrt和Gcc-lm选项

一些善良的灵魂能帮助我理解为什么我必须使用

-lm

gcc选项（像这样

gcc main.c-o main-lm

）在第（1）种情况下，而在第（2）种情况下没有

案例（1）

#包括
int main（）{
浮动x=4；
sqrt（x）；
返回0；
}

案例（2）

#包括
int main（）{
sqrt（4）；
返回0；
}

我正在使用Ubuntu 16.04和gcc。

---

我知道为什么我应该使用

-lm

，但我不知道没有它为什么案例（2）可以工作。

让我们看看几个函数。这是第一个：

#include <math.h>

double func(double num) {
  return sqrt(num);
}

所以我们有一堆FPU寄存器操作和一个调用。让我们试着看看那叫什么。运行

nm so.o

：

0000000000000000 <func>:
   0:   f2 0f 51 c8             sqrtsd %xmm0,%xmm1
   4:   66 0f 2e c9             ucomisd %xmm1,%xmm1
   8:   7a 05                   jp     f <func+0xf>
   a:   66 0f 28 c1             movapd %xmm1,%xmm0
   e:   c3                      retq   
   f:   48 83 ec 08             sub    $0x8,%rsp
  13:   e8 00 00 00 00          callq  18 <func+0x18>
  18:   48 83 c4 08             add    $0x8,%rsp
  1c:   c3                      retq   

0000000000000000 T func
                 U sqrt

0000000000000000 <func>:
   0:   f2 0f 10 05 00 00 00    movsd  0x0(%rip),%xmm0        # 8 <func+0x8>
   7:   00 
   8:   c3                      retq   

0000000000000000 T func
0000000000000000 r .LC0

因此，我们正在定义（

T

）一个名为“func”的函数，并导入（

U

）一个名为

sqrt

的符号。最终的程序必须与

-lm

链接，因为

sqrt

实际上就是在这里定义的

现在，让我们尝试第二个函数：

#include <math.h>

double func() {
  return sqrt(4);
}

没有FPU寄存器操作。没有函数调用。让我们用

nmso.o

进行验证：

0000000000000000 <func>:
   0:   f2 0f 51 c8             sqrtsd %xmm0,%xmm1
   4:   66 0f 2e c9             ucomisd %xmm1,%xmm1
   8:   7a 05                   jp     f <func+0xf>
   a:   66 0f 28 c1             movapd %xmm1,%xmm0
   e:   c3                      retq   
   f:   48 83 ec 08             sub    $0x8,%rsp
  13:   e8 00 00 00 00          callq  18 <func+0x18>
  18:   48 83 c4 08             add    $0x8,%rsp
  1c:   c3                      retq   

0000000000000000 T func
                 U sqrt

0000000000000000 <func>:
   0:   f2 0f 10 05 00 00 00    movsd  0x0(%rip),%xmm0        # 8 <func+0x8>
   7:   00 
   8:   c3                      retq   

0000000000000000 T func
0000000000000000 r .LC0

是的。不导入符号

如果省略

#include

，您会得到这里发生的事情的提示：

---

sqrt

是一个内置函数。编译器不会将其视为某种不透明的构造。它知道自己在做什么。在第二种情况下，编译器知道它不需要在运行时调用函数。在编译过程中，它知道答案是什么。它只需将答案放在报税表中，并称之为一天。由于运行时不包含对

sqrt

的调用，因此不需要与

-lm

链接，因为编译器知道

sqrt（4）

是2。在第一种情况下，尝试一下gcc-O3 main.c-o main，看看它是否有效非常感谢你！