对于以下C源代码：
#include <math.h>
int main(void)
{
double x;
x = log(0.0);
return 0;
}
当我用gcc -lm编译时，我得到了：
/tmp/ccxxANVH.o: In function `main':
a.c:(.text+0xd): undefined reference to `log'
collect2: error: ld returned 1 exit status
但是，如果我用log(0.0)替换log(10.0)，那么它可以成功编译。
我不太明白这一点，因为无论它们是否具有数学意义，它们都应该编译 - 没有语法错误。有人能解释一下吗？
以防万一，我的gcc -v输出：
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-4.8/README.Bugs --enable-languages=c,c++,java,go,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --program-suffix=-4.8 --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --with-gxx-include-dir=/usr/include/c++/4.8 --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --enable-gnu-unique-object --disable-libmudflap --enable-plugin --with-system-zlib --disable-browser-plugin --enable-java-awt=gtk --enable-gtk-cairo --with-java-home=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-4.8-amd64/jre --enable-java-home --with-jvm-root-dir=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-4.8-amd64 --with-jvm-jar-dir=/usr/lib/jvm-exports/java-1.5.0-gcj-4.8-amd64 --with-arch-directory=amd64 --with-ecj-jar=/usr/share/java/eclipse-ecj.jar --enable-objc-gc --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --with-tune=generic --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 4.8.2 (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1)
请注意，这个问题是关于常量折叠，但suggested duplicate question是一个缺少链接库。
在许多情况下，gcc可以使用builtin functions，他们的文档说：
其中许多功能仅在某些情况下进行了优化;如果它们在特定情况下未被优化，则会发出对库函数的调用。
因此gcc在使用内置函数时不需要链接数学库，但由于log(0)是not defined，它可能强制gcc在运行时评估它，因为它有副作用。
如果我们看看draft C99 standard部分7.12.1处理第4段中的错误条件，它说（强调我的）：
如果数学结果的大小是有限的，则浮动结果溢出，但是如果在指定类型的对象中没有非常的舍入误差，则无法表示数学结果。如果浮点结果溢出且默认舍入生效，或者数学结果是来自有限参数的精确无穷大（例如log（0.0）），则该函数返回宏HUGE_VAL，HUGE_VALF或HUGE_VALL的值，具体取决于返回类型，与函数的正确值具有相同的符号;如果整数表达式math_errhandling＆MATH_ERRNO非零，则整数表达式errno获取值ERANGE;如果整数表达式math_errhandling＆MATH_ERREXCEPT非零，则如果数学结果是精确无穷大，则会引发''除零''浮点异常，否则会引发''溢出''浮点异常。
我们可以从一个实例看到使用-S标志生成程序集和grep log来过滤掉对log的调用。
在log(0.0)的情况下，生成以下指令（see it live）：
call log
但是在log(10.0)的情况下，没有生成call log指令，（see it live）。
我们通常可以通过使用gcc来阻止-fno-builtin flag使用内置函数，这可能是一种更快速的方法来测试是否正在使用内置函数。
请注意，例如-lm needs to go after the source file（摘自链接的答案）如果main.c需要数学库，那么您将使用：
gcc main.c -lm
编译没问题，只是缺少链接器开关-lm。
第二个版本可能编译和链接，因为gcc用常量替换log(10.0)，因此不需要调用数学库。在第二种情况下，结果在数学上是未定义的，并且评估会导致域错误。在这种情况下，表达式不能被常量替换，因为域错误的处理在运行时可能会有所不同。
引用C标准（draft）：
在域错误上，该函数返回一个实现定义的值;如果整数表达式math_errhandling＆MATH_ERRNO非零，则整数表达式errno获取值EDOM;如果整数表达式math_errhandling＆MATH_ERREXCEPT非零，则引发''invalid''浮点异常。
因此，对log(0.0)的评估要么导致返回值HUGE_VAL（不是我之前声明的NAN）或浮点异常。
编辑：我根据收到的评论更正了我的答案，并添加了C标准中描述的链接。