快速数学导致对“__pow_finite”的未定义引用

Question

在 ubuntu 20.04 上，当我使用 clang-8 或 clang-9（clang 版本 9.0.1-12）编译包含对 libm 的引用的简单代码时，它将失败并显示错误“未定义的引用__pow_finite”

#include <math.h>

int main()
{
    double x=1, y=1;
    x = pow(x,y);
}

clang-9 -lm test.c -ffast-math
/usr/bin/ld: /tmp/test-9b1a45.o: in function `main':
test.c:(.text+0x2a): undefined reference to `__pow_finite'

readelf -Ws /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6| grep pow_finite
   626: 000000000002ed90    65 IFUNC   GLOBAL DEFAULT   17 __pow_finite@GLIBC_2.15

gcc 没问题。知道这里有什么问题吗？

C++ 也有同样的问题：

#include <cmath>

int main()
{
    double x=1, y=1;
    x = pow(x,y);
}

编辑

我实际上使用了-lm，我只是忘记放入文本。如果我不添加它，则是另一个错误。

$ clang-9 test.c
/usr/bin/ld: /tmp/test-3389a6.o: in function `main':
test.c:(.text+0x25): undefined reference to `pow'

$ gcc test.c
/usr/bin/ld: /tmp/cc21n4wb.o: in function `main':
test.c:(.text+0x39): undefined reference to `pow'

F31没有这个问题。Godbolt也不错。一定是系统或特定的颠覆出了问题。

到目前为止顺序无关紧要，所以我认为不是gcc 不会正确包含 math.h：

clang-9 test.c -ffast-math -lm
/usr/bin/ld: /tmp/test-6dfc29.o: in function `main':
test.c:(.text+0x2a): undefined reference to `__pow_finite'

clang-9 -ffast-math test.c -lm
/usr/bin/ld: /tmp/test-6754bc.o: in function `main':
test.c:(.text+0x2a): undefined reference to `__pow_finite'

将 ld 改为 collect2 也有同样的问题，所以应该不是 ld 的问题。

clang-9 -v -fuse-ld=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/collect2 test.c -ffast-math -lm

更新

它似乎与libc update相关。没有math-finite.h更多了，所以-ffast-math生成时__*finite它会失败。clang 必须改变它的行为。

Answer 1

TL;TR：这是 clang 中的一个错误，已在 clang-10 中修复。如果有人遇到同样的问题，请使用最新的 GCC 或 Clang 版本或设置-fno-finite-math-only.

造成这种情况的根本原因是clang错误地调用了libm中的一些非API函数：

它们只是一个 ABI（通过使用 -ffinite-math-only 或暗示它的选项来选择，这导致标头使用“asm”将调用重定向到某些 libm 函数），而不是 API。这一变化意味着 ABI 已变成兼容符号（仅适用于现有二进制文件，不适用于新链接的任何内容，根本不包含在静态 libm 中，也不包含在未来 glibc 端口（例如 RV32）的共享 libm 中），所以，是的，在在任何情况下，工具生成对这些函数的直接调用（而不是仅仅遵循标头中函数声明的“asm”注释），它们需要停止这样做。

Bug 已经在这里被跟踪并通过PR修复了，并且已经在 clang-10 中很长时间了。

有关删除这些内容的更多背景信息，请参阅提案：删除或减少 math-finite.h：

对于这个文件中的一些函数；pow、powf、log、logf、log2、log2f、exp、expf、exp2 和 exp2f；默认实现已得到改进，可以处理特殊情况，并且 *_finite 名称只是普通名称的别名，因此 asm 属性没有完成任何操作。