汇总："undefined reference to" 问题解决方法

背景

在Linux下编程容易出现的现象，就是在链接多文件的时候总是报错，类似下面这样的错误：

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

关于undefined reference这样的问题，大家其实经常会遇到，在此，我以详细地示例给出常见错误的各种原因以及解决方法，希望对初学者有所帮助。

基础问题

链接时缺失了相关目标文件（.o）

假设有2个.c文件，其中一个调用了另外一个的函数，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 得到可执行程序：

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，因为在链接时发现找不到某个函数的实现文件，本例中test.o文件中包含了test()函数的实现，所以如果按下面这种方式链接就没事了。

gcc -o main main.o test.o 

扩展：其实上面为了让大家更加清楚底层原因，将编译链接分开了，以下的操作与上文等同。

gcc -o main main.c #缺少test()的实现文件 

需要改成如下形式才能成功，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 

链接时缺少相关的库文件（.a/.so）

假设有2个.c文件，其中一个调用了另外一个的函数。

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。我们开始编译main.c

gcc -c main.c 

这时，则生成了main.o文件，然后我们再通过如下命令进行链接希望得到可执行程序。

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，由于该test()函数的实现在test.a这个静态库中的，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.o ./test.a #注：./ 是给出了test.a的路径 

【扩展】：同样，为了把问题说清楚，上面我们把代码的编译链接分开了，如果希望一次性生成可执行程序，则可以对main.c和test.a执行如下命令。

gcc -o main main.c ./test.a #同样，如果不加test.a也会报错 

高级问题

在c++代码中链接c语言的函数

如果你的库文件由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。下面举例说明。

编译test.c

1. gcc -c test.c  

至此，我们得到了test.o文件。下面我们开始编写c++文件main.cpp

然后编译main.cpp生成可执行程序：

g++ -o main main.cpp test.o

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.c相关的头文件包含添加一个extern "C"的声明即可。例如，修改后的main.cpp如下：

extern "C"
{
//#include "some_c.h"
#include "test.h"
}

再编译会发现，问题已经成功解决。

g++ -o main main.cpp test.a 

链接的库文件中又使用了另一个库文件

这种问题比较隐蔽，假设有3个.c文件，其中文件a调用了b的函数，而b的函数实现又调用了c。

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链接为可执行程序，由于我们的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.o test.a 

这时，编译器仍然会报错，如下：

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，找不到对应的实现。由此我们发现，原来我们还需要将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.o test.a func.a 

ok，这样就可以成功得到最终的程序了。同样，如果我们的库或者程序中引用了第三方库（如pthread.a）则同样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

这种问题也非常的隐蔽，不仔细研究你可能会感到非常地莫名其妙。我们依然回到第3小节所讨论的问题中，在最后，如果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 

我们会得到如下报错.

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

因此，我们需要注意，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。