"undefined reference to" 问题解决方法

近期在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，类似以下这种错误：

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

关于undefined reference这种问题，大家事实上常常会遇到，在此，我以具体地演示样例给出常见错误的各种原因以及解决方法，希望对刚開始学习的人有所帮助。

1.  链接时缺失了相关目标文件（.o）

    測试代码例如以下：

然后编译。

gcc -c test.c
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 得到可运行程序：

gcc -o main main.o

这时，你会发现，报错了：

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

这就是最典型的undefined reference错误，由于在链接时发现找不到某个函数的实现文件，本例中test.o文件里包括了test()函数的实现，所以假设按以下这样的方式链接就没事了。

gcc -o main main.o test.o

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

gcc -o main main.c //缺少test()的实现文件

须要改成例如以下形式才干成功，将test()函数的实现文件一起编译。

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，仅仅举个静态库的样例，如果源代码例如以下。

先把test.c编译成静态库(.a)文件

gcc -c test.c
ar -rc test.a test.o

至此，我们得到了test.a文件。我们開始编译main.c

gcc -c main.c

这时，则生成了main.o文件，然后我们再通过例如以下命令进行链接希望得到可运行程序。

gcc -o main main.o

你会发现，编译器报错了：

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

其根本原因也是找不到test()函数的实现文件，因为该test()函数的实如今test.a这个静态库中的，故在链接的时候须要在其后增加test.a这个库，链接命令改动为例如以下形式就可以。

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

【扩展】：相同，为了把问题说清楚，上面我们把代码的编译链接分开了，假设希望一次性生成可运行程序，则能够对main.c和test.a运行例如以下命令。

gcc -o main main.c ./test.a  //相同，假设不加test.a也会报错

3.    链接的库文件里又使用了还有一个库文件

这样的问题比較隐蔽，也是我近期遇到的与网上大家讨论的不同的问题，举例说明例如以下，首先，还是看看測试代码。

从上图能够看出，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。

gcc -c func.c
gcc -c test.c
gcc -c main.c

然后，将test.c和func.c各自打包成为静态库文件。

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

这时，我们准备将main.o链接为可运行程序，因为我们的main.c中包括了对test()的调用，因此，应该在链接时将test.a作为我们的库文件，链接命令例如以下。

gcc -o main main.o test.a

这时，编译器仍然会报错，例如以下：

test.a(test.o): In function `test':
test.c:(.text+0x13): undefined reference to `func'
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，找不到相应的实现。由此我们发现，原来我们还须要将test.a所引用到的库文件也加进来才干成功链接，因此命令例如以下。

gcc -o main main.o test.a func.a

ok，这样就能够成功得到终于的程序了。相同，假设我们的库或者程序中引用了第三方库（如pthread.a）则相同在链接的时候须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

这样的问题也很的隐蔽，不细致研究你可能会感到很地莫名其妙。我们依旧回到第3小节所讨论的问题中，在最后，假设我们把链接的库的顺序换一下，看看会发生什么结果？

gcc -o main main.o func.a test.a

我们会得到例如以下报错.

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

因此，我们须要注意，在链接命令中给出所依赖的库时，须要注意库之间的依赖顺序，依赖其它库的库一定要放到被依赖库的前面，这样才干真正避免undefined reference的错误，完毕编译链接。

5. 在c++代码中链接c语言的库

假设你的库文件由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。以下举例说明。

首先，编写c语言版库文件：

编译，打包为静态库：test.a

gcc -c test.c
ar -rc test.a test.o

至此，我们得到了test.a文件。以下我们開始编写c++文件main.cpp

然后编译main.cpp生成可运行程序：

g++ -o main main.cpp test.a

会发现报错：

/tmp/ccJjiCoS.o: In function `main':
main.cpp:(.text+0x7): undefined reference to `test()'
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相关的头文件包括加入一个extern "C"的声明就可以。比如，改动后的main.cpp例如以下：

g++ -o main main.cpp test.a

再编译会发现，问题已经成功解决。