"undefined reference to" 問題解決方法

weixin_34067049發表於2015-05-17
  近期在Linux下程式設計發現一個詭異的現象,就是在連結一個靜態庫的時候總是報錯,類似以下這種錯誤:
  1. (.text+0x13): undefined reference to `func' 

    關於undefined reference這種問題,大家事實上常常會遇到,在此,我以具體地演示樣例給出常見錯誤的各種原因以及解決方法,希望對剛開始學習的人有所幫助。

1.  連結時缺失了相關目標檔案(.o)

    測試程式碼例如以下:

 

    然後編譯。

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

    得到兩個 .o 檔案,一個是 main.o,一個是 test.o ,然後我們連結 .o 得到可執行程式:

gcc -o main main.o 

    這時,你會發現,報錯了:

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

    這就是最典型的undefined reference錯誤,由於在連結時發現找不到某個函式的實現檔案,本例中test.o檔案裡包括了test()函式的實現,所以假設按以下這樣的方式連結就沒事了。

  1. gcc -o main main.o test.o 

   【擴充套件】:事實上上面為了讓大家更加清楚底層原因,我把編譯連結分開了,以下這樣編譯也會報undefined reference錯,事實上底層原因與上面是一樣的。

  1. gcc -o main main.c //缺少test()的實現檔案 

須要改成例如以下形式才幹成功,將test()函式的實現檔案一起編譯。

  1. gcc -o main main.c test.c //ok,沒問題了 

2.    連結時缺少相關的庫檔案(.a/.so)

    在此,僅僅舉個靜態庫的樣例,如果原始碼例如以下。

    先把test.c編譯成靜態庫(.a)檔案

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

    至此,我們得到了test.a檔案。我們開始編譯main.c

  1. gcc -c main.c 

    這時,則生成了main.o檔案,然後我們再通過例如以下命令進行連結希望得到可執行程式。

  1. gcc -o main main.o 

    你會發現,編譯器報錯了:

  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()函式的實現檔案,因為該test()函式的實如今test.a這個靜態庫中的,故在連結的時候須要在其後增加test.a這個庫,連結命令改動為例如以下形式就可以。

  1. gcc -o main main.o ./test.a  //注:./ 是給出了test.a的路徑 

     【擴充套件】:相同,為了把問題說清楚,上面我們把程式碼的編譯連結分開了,假設希望一次性生成可執行程式,則能夠對main.c和test.a執行例如以下命令。

  1. gcc -o main main.c ./test.a  //相同,假設不加test.a也會報錯 

3.    連結的庫檔案裡又使用了還有一個庫檔案

    這樣的問題比較隱蔽,也是我近期遇到的與網上大家討論的不同的問題,舉例說明例如以下,首先,還是看看測試程式碼。

    從上圖能夠看出,main.c呼叫了test.c的函式,test.c中又呼叫了fun.c的函式。
    首先,我們先對fun.c,test.c,main.c進行編譯,生成 .o檔案。

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

    然後,將test.c和func.c各自打包成為靜態庫檔案。

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

    這時,我們準備將main.o連結為可執行程式,因為我們的main.c中包括了對test()的呼叫,因此,應該在連結時將test.a作為我們的庫檔案,連結命令例如以下。

  1. gcc -o main main.o test.a 

    這時,編譯器仍然會報錯,例如以下:

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

    就是說,連結的時候,發現我們的test.a呼叫了func()函式,找不到相應的實現。由此我們發現,原來我們還須要將test.a所引用到的庫檔案也加進來才幹成功連結,因此命令例如以下。

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

    ok,這樣就能夠成功得到終於的程式了。相同,假設我們的庫或者程式中引用了第三方庫(如pthread.a)則相同在連結的時候須要給出第三方庫的路徑和庫檔案,否則就會得到undefined reference的錯誤。

4 多個庫檔案連結順序問題

    這樣的問題也很的隱蔽,不細緻研究你可能會感到很地莫名其妙。我們依舊回到第3小節所討論的問題中,在最後,假設我們把連結的庫的順序換一下,看看會發生什麼結果?

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

    我們會得到例如以下報錯.

  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,我們須要注意,在連結命令中給出所依賴的庫時,須要注意庫之間的依賴順序,依賴其它庫的庫一定要放到被依賴庫的前面,這樣才幹真正避免undefined reference的錯誤,完畢編譯連結。

5. 在c++程式碼中連結c語言的庫

    假設你的庫檔案由c程式碼生成的,則在c++程式碼中連結庫中的函式時,也會碰到undefined reference的問題。以下舉例說明。

    首先,編寫c語言版庫檔案: 

    

    編譯,打包為靜態庫:test.a

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

    至此,我們得到了test.a檔案。以下我們開始編寫c++檔案main.cpp

    

    然後編譯main.cpp生成可執行程式:

  1. g++ -o main main.cpp test.a 

    會發現報錯:

  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為c++程式碼,呼叫了c語言庫的函式,因此連結的時候找不到,解決方法:即在main.cpp中,把與c語言庫test.a相關的標頭檔案包括加入一個extern "C"的宣告就可以。比如,改動後的main.cpp例如以下:

    

  1. g++ -o main main.cpp test.a 

    再編譯會發現,問題已經成功解決。


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