Linux下链接问题小结（undefined reference）

一直以来对Linux下编译链接产生的问题没有好好重视起来，出现问题就度娘一下，很多时候的确是在搜索帮助下解决了BUG，但由于对原因不求甚解，没有细细研究，结果总是在遇到在BUG时弄得手忙脚乱得。

甚至有时候为了一个问题查了半天的资料，好不容易解决了，却因为没有记录下来或者没有弄清楚真实原因，结果第二次碰到还是要去重复前次的折腾，很是尴尬无奈。

虽然，同样的错误信息，其产生的原因不一而足，但是，总结一下终归是好的，使不知变知之，只要不在同一件事情上重复同样的错误，发现的问题越多，解决的问题越多，未知的问题也就越少，不是吗？

针对Linux下编译链接的问题，网络上不乏有牛人经典的原创好文，不得不说，现在网络的发达让人们：不足出户，就可以万事不求人。废话少说，言归正传罢：

1， 现在先看一个最简单的例子，那就是我们经常在编程语言入门时最常见的"Hello World!"例子：

<main.cpp>

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *agv[])
{
    printf("Hello World\n");
    return 0;
}

编译这个程序我们最简单的方法就是：g++ main.cpp；然后编译器便会对源文件进行编译链接，最后生成默认的a.out执行文件。期间并不会出现任何错误提示。

对比一下当我们使用第3方软件库时，要添加一些必要的编译参数（比如说：-I库头文件；-l库名；-L库路径），才能让编译器正常工作而不出现错误提示。

个中原因就在于：前者是标准库，已经被做成系统软件库的一分子，编译器可以直接在系统上拿过来使用，所以从表面上看会省略掉一些参数和细节。

其实不管是使用系统标准库，还是使用第3方软件生成库，抑或是我们自己软件生成库，编译器在进行编译链接时，除了库名和路径不同外，他们的编译链接原理都是相同相通的。

2，编译和链接

语法上的错误比较基础，我们不做讨论；

"#include <头文件名>" 和 "-I<目录>" ：解决的是编译问题，前者是头文件名，后者是头文件所在目录

"-l<库名>" 和 "-L<目录>" ：是解决的链接问题， 前者是库名，后者是库名所在目录

下面是main ->main.o -> test.o的例子，

各文件源代码如下：

test.h

//test.h
extern void test();

test.cpp

//test.cpp
#include <stdio.h>
#include <test.h>
void test()
{
    printf("Hello World!\n");
}

main.cpp

//main.cpp
#include "test.h"
int main(void) 
{ 
    test();
    return 0;
}

正确编译步骤：

[root@localhost link]# g++ -o main main.cpp test.cpp

现在我们对这个例子做一下变形：

检查编译链接参数，看看有没有把接口所在的库文件包含进来。

2.1  编译选项在链接时缺少库文件（.o/.so/.a）

[root@localhost link]# g++ -o main main.cpp
main.o: In function `main‘:
main.cpp:(.text+0x5): undefined reference to `test()‘
collect2: ld returned 1 exit status
[root@localhost link]# g++ -o main test.cpp
/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.4.7/../../../../lib64/crt1.o: In function `_start‘:
(.text+0x20): undefined reference to `main‘
collect2: ld returned 1 exit status

1, 编译选项中，缺少库文件(.o/.so/.a)，
    如： g++ main test.cpp <main.cpp>
           g++ main -l<lib1> -l<lib2>

2，编译选项中，多个依赖库的顺序不对，尤其是对静态库来说，顺序是很讲究的。
    如： main->test->func；那么g++ main main.cpp func.a test.a 将会报出

[root@localhost link]# g++ -o main main.o func.a test.a
test.a(test.o): In function `test()‘:
test.cpp:(.text+0x5): undefined reference to `func()‘
collect2: ld returned 1 exit status

附上静态库生成命令：

g++ -c test.cpp -o test.o
g++ -c func.cpp -o func.o
ar -rcs func.a func.o
ar -rcs test.a test.o

2，函数接口未实现

/tmp/ccE1htXD.o: In function `main‘:
main.cpp:(.text+0x5): undefined reference to `test()‘
collect2: ld returned 1 exit status

A: test.h void test();
　　test.cpp: void Test() {} 或 void test(int n) {} 或 int test() {}

3，函数接口实现了，但是

3.1 调用接口命名重编或调用约定不一致引起的接口导出不匹配，比如说跨语言调用接口（如C++调用C生成库的接口）时。