使用math库遇到的错误

程序里需要使用pow函数，虽然我已经#include <math.h>，但是make的时候仍然出现错误：undefined reference to 'pow'。

在网上查找了一些解决方案，明白了math库是需要手动加上-lm链接的，但是仍有些问题不明白。

Q1：pow的参数如果是两个常数，则不加-lm也是正确的，why？

Q2：-lm的位置似乎有讲究，gcc $(OBJS) -o exbin -lm可以链接成功，但是gcc -lm $(OBJS) -o exbin却不成功，why？

Q3：Q2的第二种写法，链接我的测试小程序却是正确的，why？

Q4：如果使用g++来编译链接程序，则不加-lm也是正确的，why？

我将这几个问题放到了stackoverflow上面，期望有高人指点。同时在站上搜索的时候，发现这些问题大多都解决过了。

A1：Keith Thompson的回答是编译器进行了优化，当遇到两个常量时，pow被替换了，所以不再需要-lm。验证的方法是用-S参数编译文件，可以看到两种情况汇编代码差别很大，非常量参数的汇编代码里有call pow，而常量参数里没有。

A2：关于-lm的位置，Mosby回答说链接要按使用的顺序，但是正如Q3所说，我的小程序又是正确的。Keith Thompson也提出链接器按顺序处理文件，当遇到不能解决的引用时，会跟踪下去，直到遇到其定义，如果-lm放在前面，那么链接器遇到-lm不会有问题，之后遇到a.o（引用了pow）的时候就无能为力了。

A3：虽然我觉得A2回答很有道理，但是写了一个小程序测试却反驳了这个观点，gcc真的太飘逸了：

/* file testpow.c */#include <math.h>void main(){int i=2;pow(2, i);}/* * gcc -lm testpow.c -o testpow 正确 * gcc testpow.c -lm -o testpow 正确 */

A4：ephemient对这个问题做了解答。我们在使用gcc时，只需包含stdlib.h和stdio.h，而不需要链接库，这是因为这两个头文件里的函数实现在libc.so，libc是默认链接到程序里的，而math.h的实现在libm.so，需要我们加上-lm提示连接器。而有趣的是libstdc++依赖于libm.so，所以用g++编译程序会默认链接math库。