undefined reference问题总结

本文详细介绍并解决了Linux编程中常见的undefined reference错误,包括链接时缺失目标文件、库文件及多个库文件间的依赖顺序等问题。

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    最近在Linux下编程发现一个诡异的现象,就是在链接一个静态库的时候总是报错,类似下面这样的错误:

  
  1. (.text+0x13): undefined reference to `func' 

    关于undefined reference这样的问题,大家其实经常会遇到,在此,我以详细地示例给出常见错误的各种原因以及解决方法,希望对初学者有所帮助。

1.  链接时缺失了相关目标文件(.o)

    测试代码如下:

 

    然后编译。

  
  1. gcc -c test.c  
  2. gcc –c main.c 

    得到两个 .o 文件,一个是 main.o,一个是 test.o ,然后我们链接 .o 得到可执行程序:

  
  1. gcc -o main main.o 

    这时,你会发现,报错了:

  
  1. main.o: In function `main':  
  2. main.c:(.text+0x7): undefined reference to `test'  
  3. collect2: ld returned 1 exit status 

    这就是最典型的undefined reference错误,因为在链接时发现找不到某个函数的实现文件,本例中test.o文件中包含了test()函数的实现,所以如果按下面这种方式链接就没事了。

  
  1. gcc -o main main.o test.o 

   【扩展】:其实上面为了让大家更加清楚底层原因,我把编译链接分开了,下面这样编译也会报undefined reference错,其实底层原因与上面是一样的。

  
  1. gcc -o main main.c //缺少test()的实现文件 

需要改成如下形式才能成功,将test()函数的实现文件一起编译。

  
  1. gcc -o main main.c test.c //ok,没问题了 

2.    链接时缺少相关的库文件(.a/.so)

    在此,只举个静态库的例子,假设源码如下。

    先把test.c编译成静态库(.a)文件

  
  1. gcc -c test.c  
  2. ar -rc test.a test.o 

    至此,我们得到了test.a文件。我们开始编译main.c

  
  1. gcc -c main.c 

    这时,则生成了main.o文件,然后我们再通过如下命令进行链接希望得到可执行程序。

  
  1. gcc -o main main.o 

    你会发现,编译器报错了:

  
  1. /tmp/ccCPA13l.o: In function `main':  
  2. main.c:(.text+0x7): undefined reference to `test'  
  3. collect2: ld returned 1 exit status 

    其根本原因也是找不到test()函数的实现文件,由于该test()函数的实现在test.a这个静态库中的,故在链接的时候需要在其后加入test.a这个库,链接命令修改为如下形式即可。

  
  1. gcc -o main main.o ./test.a  //注:./ 是给出了test.a的路径 

     【扩展】:同样,为了把问题说清楚,上面我们把代码的编译链接分开了,如果希望一次性生成可执行程序,则可以对main.c和test.a执行如下命令。

  
  1. gcc -o main main.c ./test.a  //同样,如果不加test.a也会报错 

3.    链接的库文件中又使用了另一个库文件

    这种问题比较隐蔽,也是我最近遇到的与网上大家讨论的不同的问题,举例说明如下,首先,还是看看测试代码。

    从上图可以看出,main.c调用了test.c的函数,test.c中又调用了fun.c的函数。
    首先,我们先对fun.c,test.c,main.c进行编译,生成 .o文件。

  
  1. gcc -c func.c  
  2. gcc -c test.c  
  3. gcc -c main.c 

    然后,将test.c和func.c各自打包成为静态库文件。

  
  1. ar –rc func.a func.o  
  2. ar –rc test.a test.o 

    这时,我们准备将main.o链接为可执行程序,由于我们的main.c中包含了对test()的调用,因此,应该在链接时将test.a作为我们的库文件,链接命令如下。

  
  1. gcc -o main main.o test.a 

    这时,编译器仍然会报错,如下:

  
  1. test.a(test.o): In function `test':  
  2. test.c:(.text+0x13): undefined reference to `func'  
  3. collect2: ld returned 1 exit status 

    就是说,链接的时候,发现我们的test.a调用了func()函数,找不到对应的实现。由此我们发现,原来我们还需要将test.a所引用到的库文件也加进来才能成功链接,因此命令如下。

  
  1. gcc -o main main.o test.a func.a 

    ok,这样就可以成功得到最终的程序了。同样,如果我们的库或者程序中引用了第三方库(如pthread.a)则同样在链接的时候需要给出第三方库的路径和库文件,否则就会得到undefined reference的错误。

4 多个库文件链接顺序问题

    这种问题也非常的隐蔽,不仔细研究你可能会感到非常地莫名其妙。我们依然回到第3小节所讨论的问题中,在最后,如果我们把链接的库的顺序换一下,看看会发生什么结果?

  
  1. gcc -o main main.o func.a test.a 

    我们会得到如下报错.

  
  1. test.a(test.o): In function `test':  
  2. test.c:(.text+0x13): undefined reference to `func'  
  3. collect2: ld returned 1 exit status 

    因此,我们需要注意,在链接命令中给出所依赖的库时,需要注意库之间的依赖顺序,依赖其他库的库一定要放到被依赖库的前面,这样才能真正避免undefined reference的错误,完成编译链接。

5. 在c++代码中链接c语言的库

    如果你的库文件由c代码生成的,则在c++代码中链接库中的函数时,也会碰到undefined reference的问题。下面举例说明。

    首先,编写c语言版库文件: 

    

    编译,打包为静态库:test.a

  
  1. gcc -c test.c  
  2. ar -rc test.a test.o 

    至此,我们得到了test.a文件。下面我们开始编写c++文件main.cpp

    

    然后编译main.cpp生成可执行程序:

  
  1. g++ -o main main.cpp test.a 

    会发现报错:

  
  1. /tmp/ccJjiCoS.o: In function `main': 
  2. main.cpp:(.text+0x7): undefined reference to `test()' 
  3. collect2: ld returned 1 exit status 

    原因就是main.cpp为c++代码,调用了c语言库的函数,因此链接的时候找不到,解决方法:即在main.cpp中,把与c语言库test.a相关的头文件包含添加一个extern "C"的声明即可。例如,修改后的main.cpp如下:

    

  
  1. g++ -o main main.cpp test.a 

    再编译会发现,问题已经成功解决。

6.  总 结

    当然,上面几种是我目前发现的比较常见的undefined reference错误的原因和解决方法,可能也有其他各种原因,欢迎大家来信lujun.hust@gmail.com交流,对本文档进行补充,方面新手们解决学习过程中遇到的各种问题。

http://ticktick.blog.51cto.com/823160/431329

C++ 编译过程中,出现 `undefined reference to 'XXX'` 错误通常与链接器无法找到对应的函数或变量定义有关。该错误的本质是链接阶段未能正确解析符号引用,导致生成可执行文件失败。 ### 多个源文件项目未正确组织 如果主函数调用的是其他源文件中定义的函数,而这些文件没有被正确添加到项目中,编译器将无法完成链接步骤。例如,在 Dev C++ 中,若仅使用“新建 -> 源代码”的方式创建单个文件项目,则不会支持多个源文件之间的链接[^1]。解决方法是通过“新建 -> 项目”来创建控制台应用程序,并将所有相关源文件和头文件添加进项目结构中。这样可以确保编译器能够处理多文件间的依赖关系并正确进行链接。 ### 函数声明与定义不一致 另一个常见原因是函数在头文件中声明但未在任何 `.cpp` 或 `.c` 文件中实现,或者实现了但签名不匹配。例如,在引用中的 `Clock` 类型的成员函数 `SetTime()` 和 `ShowTime()` 如果没有正确的定义,也会导致类似的链接错误[^2]。因此,需要检查所有声明的函数是否都有相应的实现,并且参数列表完全一致。 ### 编译配置不当 在某些开发环境中(如 VSCode),如果没有为多文件项目配置合适的构建任务,也可能遇到此类问题。可以通过设置适当的快捷键绑定到具体的 GCC 编译命令来解决这个问题,确保所有相关的 `.cpp` 文件都被包含在编译命令中。下面是一个示例配置: ```json [ { "key": "ctrl+1", "command": "workbench.action.tasks.runTask", "args": "GCC Compile Multi-Cpps" }, { "key": "ctrl+2", "command": "workbench.action.tasks.runTask", "args": "GCC Compile Single-Cpp" } ] ``` 此外,还需要一个对应的任务定义来指定如何编译多个 C++ 文件,如下所示: ```json { "version": "2.0.0", "tasks": [ { "label": "GCC Compile Multi-Cpps", "type": "shell", "command": "g++", "args": ["-o", "output", "*.cpp"], "group": { "kind": "build", "isDefault": true }, "problemMatcher": ["$gcc"] } ] } ``` 上述 JSON 片段展示了如何利用 VSCode 的任务系统来编译当前目录下的所有 `.cpp` 文件,并生成名为 `output` 的可执行文件。 ### 总结 要解决 `undefined reference to` 错误,应当从以下几个方面着手: - 确保项目结构正确,特别是在使用像 Dev C++ 这样的 IDE 时。 - 核对函数声明与定义的一致性。 - 配置好开发环境的编译选项以适应多文件项目的需要。 通过以上措施,大多数由于链接失败引起的 `undefined reference to` 错误都可以得到有效解决。
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