gcc: ¿por qué la bandera -lm es necesaria para vincular la biblioteca matemática?

Question

Acabo de descubrir que gcc necesita la bandera -lm para compilar un programa que refiere una función de la biblioteca matemática. Me pregunto por qué no se necesita un marcador de enlace explícito al compilar programas que contienen otras bibliotecas, como la biblioteca de tiempo. Si escribo un programa donde se llama a la función time(), se compilará sin problemas, incluso sin opciones de vinculación. Pero un programa con la biblioteca matemática involucrada simplemente no funcionará sin la bandera -lm.

¿Puede alguien explicar el motivo de este comportamiento? Gracias por tu tiempo.

Answer 1

Debido time() y algunas otras funciones son builtin definido en la biblioteca C (libc) en sí y GCC siempre enlaces a LIBC a menos que utilice la opción de compilación -ffreestanding. Sin embargo, las funciones matemáticas viven en libm, que no está implícitamente vinculado por gcc.

Answer 2

Debido a la práctica histórica ridícula que nadie está dispuesto a arreglar. La consolidación de todas las funciones requeridas por C y POSIX en un solo archivo de biblioteca no solo evitaría que esta pregunta se repitiera una y otra vez, sino que también ahorraría una cantidad significativa de tiempo y memoria cuando se vinculan dinámicamente, ya que cada archivo .so requiere el sistema de archivos operaciones para localizar y encontrar, y un par de páginas para sus variables estáticas, traslados, etc.

una implementación que todas las funciones están en una biblioteca y el -lm, -lpthread, -lrt, etc. opciones son todos los no-ops (o el enlace para vaciar los archivos .a) es perfectamente compatible con POSIX y sin duda es preferible.

Nota: Estoy hablando de POSIX porque C no especifica nada acerca de cómo se invoca el compilador. Por lo tanto, puede tratar gcc -std=c99 -lm como la forma específica de implementación en que debe invocarse el compilador para el comportamiento conforme.