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13-4 使用 CMake 完成库的编译和链接

gltzlike 2023-04-26 原文

        在正常生产过程中，很少使用命令行编译和运行静态链接库和动态链接库，而是使用 CMake 完成静态链接库和动态链接库的编译。

        以 04.library_with_cmake.c 为例，将子工程 fibonacci 编译为动态链接库，子工程 factorial 编译为静态链接库。 04.library_with_cmake.c 的内容为：

#include <stdio.h>

#include "factorial/factorial.h"
#include "fibonacci/fibonacci.h"

int main(){

  printf("Factorial(4): %d\n", Factorial(4));
  printf("Fibonacci(8): %d\n", Fibonacci(8));

  return 0;
}

        编译的具体过程如下：

                1）准备工作， 创建子工程 factorial 和 fibonacci。

                 2）为了将 factorial 编译为静态链接库，修改 factorial 目录下的 CMakeLists.txt 文件：

cmake_minimum_required(VERSION 3.17)

project(factorial C)

set(CMAKE_C_STANDARD 11)

# 将 factorial.c 编译为静态链接库
add_library(factorial STATIC factorial.c)

                3）为了将 fibonacci 编译为动态链接库，修改 fibonacci 目录下的 CMakeLists.txt 文件：

cmake_minimum_required(VERSION 3.17)

project(fibonacci C)   # 指定项目名

set(CMAKE_C_STANDARD 11)

# windows 系统下，编译动态链接库需要导入库。此处为设置导入库
if(WIN32)
    set(CMAKE_WINDOWS_EXPORT_ALL_SYMBOLS 1)
endif (WIN32)

# 将 fibonacci.c 编译为动态链接库
add_library(fibonacci SHARED fibonacci.c)

# 动态链接库和可执行程序不在同一目录下时，可执行程序无法成功引用动态链接库
# install() 可将所有的动态链接库和可执行程序放置为同一目录下，便于程序的成功执行
install(TARGETS fibonacci
        RUNTIME DESTINATION bin          # Windows 系统下，设置动态链接库的路径为 bin
        LIBRARY DESTINATION lib          # Linux/Mac 系统下，设置动态链接库的路径为 lib
        ARCHIVE DESTINATION lib/static)  # 设置静态链接库的地址为 lib/static

                4）将主工程目录下的 CMakeLists.txt 修改为：

cmake_minimum_required(VERSION 3.17)

get_filename_component(ProjectId ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} NAME)
string(REPLACE " " "_" ProjectId ${ProjectId})
project(${ProjectId} C)

set(CMAKE_C_STANDARD 11)

# 设置 install 路径，方便后续将动态链接库和可执行程序全部放置一起
set(CMAKE_INSTALL_PREFIX install)

# 设置不同平台下的动态链接库路径（Windows 系统无需其他配置）
if(APPLE)
    set(CMAKE_INSTALL_PREFIX @loader_path/../lib)  #  @loader_path 为可执行程序的路径
elseif(UNIX)
    set(CMAKE_INSTALL_PREFIX \$ORIGIN/../lib)  # \$ORIGIN 为可执行程序的路径
endif ()

# 添加相应的子工程，添加之后，会自动寻找子工程下的 CMakeLists.txt 文件，将子工程编译成设定好的链接库
add_subdirectory(factorial)
add_subdirectory(fibonacci)

include_directories("include")

file(GLOB files "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/*.c")
foreach(file ${files})
    get_filename_component(name ${file} NAME)
    add_executable(${name} ${file})

    target_link_libraries(${name} factorial fibonacci)  # 添加相应的链接库的名称（静态链接库和动态链接库都需要添加）

    install(TARGETS ${name} RUNTIME DESTINATION bin)  # 将可执行程序放置到 install/bin 目录下
endforeach()

                5）此时，若直接运行 04.library_with_cmake.c，程序执行结果会出错，如下图。原因在于执行程序的位置出错，此时执行程序的位置为 Chapter13\cmake-build-debug\04.library_with_cmake.c.exe，该目录下并没有 factorial 子工程的静态链接库 factorial.lib，也没有 fibonacci 子工程下的动态链接库 fibonacci.dll 和导入库 fibonacci.lib。

                 6）由于在 CMakeLists.txt 中使用 install() 将执行程序及链接库全部放置到 install 目录下，所以在运行程序前，需要先进行 install 的工作。从图中可以看出，执行程序及 fibonacci.dll 全部放入了 install/bin 目录下，静态链接库无显示，因为静态链接库与可执行程序一同编译了，导入库  fibonacci.lib 放入了 install/lib/static 目录下。

                 7）在命令行运行 install/bin 目录下的 04.library_with_cmake.c.exe，程序结果为：

CMake13xffxff0cxff0

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