"undefined reference to" 问题汇总及解决方法

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在实际编译代码的过程中，我们经常会遇到

"undefined reference to"

的问题，简单的可以轻易地解决，但有些却隐藏得很深，需要花费大量的时间去排查。工作中遇到了各色各样类似的问题，按照以下几种可能出现的状况去排查，可有利于理清头绪，从而迅速解决问题。

链接时缺失了相关目标文件

首先编写如下的测试代码：

// test.h

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__

void test();

#endif

// test.c

#include <string.h>
#include <stdio.h>

void test()
{
printf("just test it\n");
}

// main.c

#include "test.h"

int main(int argc, char **argv)
{
test();

return 0;
}

通过以下的命令，我们将会得到两个

.o

文件。

$ gcc -c test.c
$ gcc –c main.c

随后，我们将

main.o

这个文件，编译成可执行文件。

$ gcc -o main main.o
Undefined symbols for architecture x86_64:
"_test", referenced from:
_main in main.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

编译时报错了，这是最典型的

undefined reference

错误，因为在链接时发现找不到某个函数的实现文件。如果按下面这种方式链接就正确了。

$ gcc -o main main.o test.o

当然，也可以按照如下的命令编译，这样就可以一步到位。

$ gcc -o main main.c test.c

链接时缺少相关的库文件

我们把第一个示例中的

test.c

编译成静态库。

$ gcc -c test.c
$ ar -rc test.a test.o

接着编译可执行文件，使用如下命令：

$ gcc -o main main.c
Undefined symbols for architecture x86_64:
"_test", referenced from:
_main in main-6ac26d.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

其根本原因也是找不到

test()

函数的实现文件，由于

test()

函数的实现在

test.a

这个静态库中，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。

$ gcc -o main main.c test.a

链接的库文件中又使用了另一个库文件  （这个例子非常非常好， 我就是犯了这种错误！！！）

先更改一下第一个示例中使用到的代码，在

test()

中调用其它的函数，更改的代码如下所示。

// func.h

#ifndef __FUNC_H__
#define __FUNC_H__

void func();

#endif

// func.c

#include <stdio.h>

void func()
{
printf("call it\n");
}

// test.h

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__

void test();

#endif

// test.c

#include <string.h>
#include <stdio.h>

#include "func.h"

void test()
{
printf("just test it\n");

func();
}

// main.c

#include "test.h"

int main(int argc, char **argv)
{
test();

return 0;
}

我们先对

fun.c

和

test.c

进行编译，生成

.o

文件。

$ gcc -c func.c
$ gcc -c test.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

这时将

main.c

编译为可执行程序，由于

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。

$ gcc -o main main.c test.a
Undefined symbols for architecture x86_64:
"_func", referenced from:
_test in test.a(test.o)
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

就是说，链接的时候发现

test.a

调用了

func()

函数，找不到对应的实现，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。

$ gcc -o main main.c test.a func.a

同样，如果我们的库或者程序中引用了第三方库（如

pthread.a

）则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。

多个库文件链接顺序问题

这种问题非常隐蔽，不仔细研究，可能会感到非常地莫名其妙。以第三个示例为测试代码，把链接库的顺序换一下，如下所示：

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

因此，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。

备注：在

MAC

上可以正常编译通过。

定义与实现不一致

编写测试代码如下：

// test.h

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__

void test(unsigned int c);

#endif

// test.c

#include <string.h>
#include <stdio.h>

void test(int c)
{
printf("just test it\n");
}

// main.c

#include "test.h"

int main(int argc, char **argv)
{
test(5);

return 0;
}

先将

test.c

编译成库文件。

$ gcc -c test.c
$ ar -rc test.a test.o

将

main.c

编译成可执行文件。

$ gcc -o main main.c test.a
ld: warning: ignoring file test.a, file was built for archive which is not the architecture being linked (x86_64): test.a
Undefined symbols for architecture x86_64:
"_test", referenced from:
_main in main-f27cf1.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

链接出错了，原因很简单，

test()

这个函数的声明和定义不一致导致，将两者更改成一样即可通过编译。

在

c++

代码中链接

c

语言的库

代码同示例一的代码一样，只是把

main.c

更改成了

main.cpp

。编译

test.c

，并打包为静态库。

$ gcc -c test.c
$ ar -rc test.a test.o

编译可执行文件，用如下命令：

$ g++ -o main main.cpp test.a
Undefined symbols for architecture x86_64:
"test()", referenced from:
_main in main-7d7fde.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

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，解决方法是在相关文件添加一个

extern
"C"

的声明即可，例如修改

test.h

文件。

// test.h

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

void test();

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif