gcc中-pthread和-lpthread的区别

最近在使用linux mint15，里面自带的gcc时4.7的，当我编译多线程程序时，使用-lpthread居然说没有找到线程库函数！！！然后man了一下，才发现在gcc 4.7中链接线程库使用-pthread，而不是用-lpthread，为了搞清楚他们之间的区别，我进行了以下测试（测试方法我查找了好多网上的资料）：

用gcc编译使用了POSIX thread的程序时通常需要加额外的选项，以便使用thread-safe的库及头文件，一些老的书里说直接增加链接选项 -lpthread 就可以了，像这样：

1. gcc -c x.c
2. gcc x.o -ox -lpthread

而gcc手册里则指出应该在编译和链接时都增加 -pthread 选项，像这样：

1. gcc -pthread -c x.c
2. gcc x.o -ox -pthread

那么 -pthread 相比于 -lpthread 链接选项究竟多做了什么工作呢？我们可以在verbose模式下执行一下对应的gcc命令行看出来。下面是老式的直接加 -lpthread 链接选项的输出结果：

1. $ gcc -v -c x.c
2. ...
3. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/cc1 -quiet -v x.c -quiet -dumpbase x.c
4. -mtune=generic -auxbase x -version -fstack-protector -fstack-protector -o /tmp/cch4ASTF.s
5. ...
6. as --traditional-format -V -Qy -o x.o /tmp/cch4ASTF.s
7. ...
8. $ gcc -v x.o -ox -lpthread
9. ...
10. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/collect2 --eh-frame-hdr -m elf_i386 --hash-style=both
11. -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -ox
12. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/../../../../lib/crt1.o
13. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/../../../../lib/crti.o
14. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/crtbegin.o
15. -L/opt/intel/Compiler/11.1/046/tbb/ia32/cc4.1.0_libc2.4_kernel2.6.16.21/lib/../lib
16. -L/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4
17. -L/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4
18. -L/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/../../../../lib
19. -L/lib/../lib
20. -L/usr/lib/../lib
21. -L/opt/intel/Compiler/11.1/046/lib/ia32
22. -L/opt/intel/Compiler/11.1/046/tbb/ia32/cc4.1.0_libc2.4_kernel2.6.16.21/lib
23. -L/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/../../..
24. x.o -lpthread -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed -lc -lgcc
25. --as-needed -lgcc_s --no-as-needed
26. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/crtend.o /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/../../../../lib/crtn.o

下面是在编译和链接时分别指定 -pthread 选项的输出结果：

1. $ gcc -v -pthread -c x.c
2. ...
3. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/cc1 -quiet -v <strong>-D_REENTRANT</strong>
4. x.c -quiet -dumpbase x.c
5. -mtune=generic -auxbase x -version -fstack-protector -fstack-protector -o /tmp/cc205IQf.s
6. ...
7. as --traditional-format -V -Qy -o x.o /tmp/cc205IQf.s
8. ...
9. $ gcc -v x.o -ox -pthread
10. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/collect2 --eh-frame-hdr -m elf_i386 --hash-style=both
11. -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 -ox
12. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/../../../../lib/crt1.o
13. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/../../../../lib/crti.o
14. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/crtbegin.o
15. -L/opt/intel/Compiler/11.1/046/tbb/ia32/cc4.1.0_libc2.4_kernel2.6.16.21/lib/../lib
16. -L/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4
17. -L/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4
18. -L/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/../../../../lib
19. -L/lib/../lib
20. -L/usr/lib/../lib
21. -L/opt/intel/Compiler/11.1/046/lib/ia32
22. -L/opt/intel/Compiler/11.1/046/tbb/ia32/cc4.1.0_libc2.4_kernel2.6.16.21/lib
23. -L/usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/../../..
24. x.o -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed <strong>-lpthread</strong>
25. -lc -lgcc
26. --as-needed -lgcc_s --no-as-needed
27. /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/crtend.o /usr/lib/gcc/i486-linux-gnu/4.2.4/../../../../lib/crtn.o

可见编译选项中指定 -pthread 会附加一个宏定义 -D_REENTRANT，该宏会导致 libc 头文件选择那些thread-safe的实现；链接选项中指定 -pthread 则同 -lpthread 一样，只表示链接 POSIX thread 库。由于 libc 用于适应 thread-safe 的宏定义可能变化，因此在编译和链接时都使用 -pthread 选项而不是传统的 -lpthread 能够保持向后兼容，并提高命令行的一致性。