C项目编译链接子目录.o文件报Undefined reference错误

链接阶段报未定义引用的核心原因是：顶层Makefile执行最终链接时，完全没有把各子模块编译生成的.o目标文件加入链接命令。
你当前写的可执行文件构建规则里，链接命令只有$(CC) $(MAIN) -o $(EXEC)，相当于仅编译链接了main.c单个文件，子模块编译出的module1.o、module2.o根本没有传递给链接器，链接器找不到这些模块内实现的函数，自然会抛出undefined reference错误。
除此之外你的Makefile还有3个容易触发构建异常的问题：

• 子模块路径配置错误：你的module1、module2都存放在src/目录下，和顶层Makefile并不在同级，直接写模块名会导致make进入子目录执行编译时找不到对应路径。
• 可执行文件目标和目录名冲突：你把EXEC变量设为bin，但bin是你用来存放可执行文件的目录，不是可执行文件本身，构建时会出现路径冲突。
• 依赖关系缺失：可执行文件构建目标没有依赖子模块的.o文件，就算补全了链接参数，也无法保证先完成子模块编译再执行链接，增量编译时还会出现子模块代码更新后不重新触发链接的问题。

首先补全路径变量定义，明确子模块位置、子模块编译产出的.o文件路径，调整可执行文件的输出路径，最后修改链接规则，将所有子模块的.o文件加入链接参数，同时补全依赖关系。
修正后的顶层Makefile参考如下：

export CC = gcc

# 子模块所在根目录
MODULE_ROOT = src
PACKAGES = module1 module2
# 拼接所有子模块编译生成的.o文件路径，默认按「模块名/模块名.o」的规则匹配
MODULE_OBJS = $(foreach mod, $(PACKAGES), $(MODULE_ROOT)/$(mod)/$(mod).o)
# 可执行文件输出目录与最终文件路径
BIN_DIR = bin
EXEC = $(BIN_DIR)/myapp

MAIN = main.c

all: $(PACKAGES) $(EXEC)

$(PACKAGES):
	@$(MAKE) $(MAKECMDGOALS) -C $(MODULE_ROOT)/$@

$(EXEC): $(MAIN) $(MODULE_OBJS)
	mkdir -p $(BIN_DIR)
	$(CC) $(MAIN) $(MODULE_OBJS) -o $(EXEC)

.PHONY: all clean $(PACKAGES)

clean: $(PACKAGES)
	rm -f $(EXEC)

如果你的子模块Makefile生成的.o文件命名、存放路径和上面的默认规则不一致，只需要调整MODULE_OBJS的定义，把所有子模块编译出的目标文件完整路径正确列出即可。
如果编译阶段提示找不到头文件，可以在编译参数里加-I参数指定头文件搜索路径，比如-Isrc/module1 -Isrc/module2，但你当前遇到的是链接阶段报错，和头文件无关，只要正确把所有.o文件加入链接即可解决。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Clément