math.h里的函數(shù)需要libm，486以前CPU不集成協(xié)處理器，有的機(jī)器會沒有協(xié)處理器，這時浮點(diǎn)運(yùn)算需要軟件模擬。為了節(jié)約內(nèi)存和鏈接時間，所以早期編譯軟件包括Turbo C都把不常用的數(shù)學(xué)運(yùn)算單獨(dú)做一個模塊，不用浮點(diǎn)運(yùn)算就不需要它了，甚至可能在libm里實(shí)現(xiàn)了支持浮點(diǎn)版本的printf。

你說的malloc、memset、free都是屬于C標(biāo)準(zhǔn)庫的，gcc會幫我們鏈接，但是sqrt屬于數(shù)學(xué)庫不屬于標(biāo)準(zhǔn)庫，所以需要手動-lm，寫個Hello World，然后-v編譯下：

$ gcc -v hello.c

最后幾行就可以看到到底鏈接了什么：

/usr/libexec/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/collect2 --build-id --no-add-needed --eh-frame-hdr --hash-style=gnu -m elf_x86_64 -dynamic-linker /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/../../../../lib64/crt1.o /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/../../../../lib64/crti.o /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/crtbegin.o -L/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5 -L/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/../../../../lib64 -L/lib/../lib64 -L/usr/lib/../lib64 -L/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/../../.. /tmp/cc18ZA1j.o -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed -lc -lgcc --as-needed -lgcc_s --no-as-needed /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/crtend.o /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.8.5/../../../../lib64/crtn.o

或者 ldd a.out可以看程序鏈接了哪些動態(tài)庫

[root]$ ldd a.out 
    linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffd2e153000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x00007f912499a000)    
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f9124d83000)

在寫CMakeList時，由于像malloc printf這類函數(shù)，都是屬于標(biāo)準(zhǔn)庫的函數(shù)，在好多l(xiāng)inux系統(tǒng)中已經(jīng)將其默認(rèn)的鏈接進(jìn)去，所以在寫時并不需要我們手動進(jìn)行鏈接，但是math庫并不是一個標(biāo)準(zhǔn)庫，linux系統(tǒng)并沒有默認(rèn)的鏈接這個庫文件，因此你需要手動顯式的進(jìn)行鏈接。