在C语言中使用inline函数时出现Undefined Reference错误

这是个很常见的C和C++对inline关键字处理差异导致的问题，我来给你拆解清楚：

问题重现 #

先看这段代码：

#include <stdio.h>
inline int square(int x) { return x*x; }
int main() {
    int x = 36/square(6);
    printf("%d", x);
    return 0;
}
// 预期输出: 1

用C编译器编译时会抛出链接错误：

/tmp/ccSHJFrH.o: In function `main':
a54a7786ee0a4f730407c05eb1147f5f.c:(.text+0xe): undefined reference to `square'
collect2: error: ld returned 1 exit status

但换成C++编译器编译就能正常运行，输出预期的1。

为什么会这样？ #

C和C++标准对inline的处理规则有本质区别：

• 在C++里：inline函数默认拥有内部链接属性——简单说就是每个编译单元（单个源文件）都会保留一份这个函数的副本，就算编译器没把调用内联进去，也能在当前文件里找到函数定义，不会出现链接问题。
• 在C99及以后的标准里：inline函数默认是外部链接属性。也就是说，编译器如果选择不对函数调用做内联优化，就会去寻找这个函数的外部定义（比如其他文件里的实现），但你只在当前文件写了inline版本，链接器找不到实体，就会报错。

在这个例子里，在线IDE的C编译器刚好没把square函数内联，所以就触发了链接错误。

怎么解决？ #

有两种靠谱的解决方式：

方式1：用static inline替换inline #

给inline加上static关键字，让函数变成内部链接属性，当前编译单元会保留函数的副本，链接器就不会找不到了：

#include <stdio.h>
static inline int square(int x) { return x*x; }
int main() {
    int x = 36/square(6);
    printf("%d", x);
    return 0;
}

方式2：同时提供内联定义和外部声明 #

在同一个文件里，既写inline的函数实现，又用extern声明这个函数的外部存在，这样既能支持内联优化，也能给链接器留好后路：

#include <stdio.h>

// 内联版本的实现
inline int square(int x) { return x*x; }
// 声明该函数有外部定义（这里其实就是当前文件的inline实现会被作为外部定义）
extern int square(int x);

int main() {
    int x = 36/square(6);
    printf("%d", x);
    return 0;
}

还有一种方式是用编译器选项强制内联（比如GCC的-finline-functions），但这种方式依赖具体编译器，不通用，所以不推荐作为常规解决方案。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tommy Saechao