undefined reference to 问题解决方法

2013-01-07 17:45

undefined reference to  问题解决方法

  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。

### 如何解决编译时出现的 `undefined reference to` 错误 编译时出现 `undefined reference to` 错误通常是因为链接器无法找到某些符号的定义。这可能由多种原因引起,包括缺少库文件、链接顺序错误或路径配置不正确等。以下是具体分析和解决方案: #### 1. 确保所有需要的库已正确链接 当链接器无法找到符号定义时,通常是因为未正确指定需要链接的库文件。可以通过 `-l` 参数告知链接器所需的库名称。例如,如果需要链接数学库 `libm.so`,可以在编译命令中添加 `-lm` 参数[^1]。 ```bash g++ -o my_program my_program.o -lm ``` #### 2. 检查库文件路径是否正确 如果库文件不在默认路径(如 `/usr/lib` 或 `/usr/lib64`)中,需要通过 `-L` 参数指定库文件所在的路径。例如: ```bash g++ -o my_program my_program.o -L/path/to/libs -lmylib ``` 此外,可以检查环境变量 `LD_LIBRARY_PATH` 是否包含正确的库路径[^2]。 #### 3. 验证链接顺序 在静态链接时,库的链接顺序非常重要。确保目标文件(`.o` 文件)出现在相关库之前。例如: ```bash g++ -o my_program my_program.o -lmylib ``` 如果顺序颠倒,可能会导致链接失败。 #### 4. 确认符号定义是否存在 如果已经指定了正确的库,但问题仍然存在,可能是库本身缺少所需的符号定义。可以通过以下命令检查库文件中的符号表: ```bash nm -D /path/to/libmylib.so | grep xxx_function ``` 如果未找到符号定义,则需要确认使用的库版本是否正确,或者是否需要重新编译库以包含缺失的符号。 #### 5. 使用插件或工具简化配置 在使用集成开发环境(IDE)如 VSCode 时,可以通过安装相关插件来简化编译和调试流程。例如,C/C++ 插件可以自动处理部分编译选项,减少手动配置的需求[^3]。 #### 6. 特殊场景下的问题排查 对于某些特定项目(如 Caffe),可能出现复杂的依赖关系。此时需要仔细检查 Makefile 或 CMakeLists 文件,确保所有依赖项均已正确配置[^2]。 --- ### 示例代码:编译与链接 以下是一个简单的示例,展示如何正确编译和链接程序: ```c // main.c #include <stdio.h> #include <math.h> int main() { double x = 2.0; printf("sqrt(%.1f) = %.2f\n", x, sqrt(x)); return 0; } ``` 编译命令: ```bash gcc -o main main.c -lm ``` 如果忘记添加 `-lm` 参数,将出现类似以下错误: ``` undefined reference to `sqrt' ``` --- ###
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