CMake教程（二）- 添加静态库文件和动态库文件

什么是库文件

一般来说，一个程序，通常都会包含目标文件和若干个库文件。经过汇编得到的目标文件再经过和库文件的链接，就能构成可执行文件。库文件像是一个代码仓库或代码组件的集合，为目标文件提供可直接使用的变量、函数、类等。

库文件包含了静态链接库和动态链接库两种。两者最根本的区别在与在程序编译的过程中，如何处理库文件和目标文件的链接关系。

静态链接库

静态链接库在Linux系统中以.a文件的形式存在。

在上图程序编译的链接阶段，静态库会完全复制到可执行文件中，一旦可执行文件构建完成，就不再需要静态库的存在，可执行文件在后续的使用中，也不再依赖这个静态库。

动态链接库

虽然静态库非常容易理解且不会引入依赖问题，但是试想一下，如果你在统筹构建一个无比庞大的工程，这时，其中一个开发者升级了他所开发的库。这时，你就需要花费很长的时间来重新构建这个如此庞大的工程。这时，你就可以使用动态库来避免这个问题。

动态库在程序编译的链接阶段，仅将一些重要的信息，如重定位和符号表信息复制到可执行文件中，可执行文件在后面执行的过程中，如果需要引用这个库文件，就会根据这些信息从系统中寻找对应的库文件以实现对应的功能。

静态库和动态库的区别

如何在CMake中添加库文件

下面是一个C++工程，包含了一个主程序文件和两个准备用于生成库文件的源文件。

这里有一个简单的主程序，其中调用了两个来自库文件的函数：print_char()和print_int()，其中print_char()来自静态库文件，print_int()来自动态库文件。

#include <iostream>
#include "printer_char.hpp"
#include "printer_int.hpp"

using namespace std;

int main(int argc, char* argv)
{
    // 静态库 + 动态库
    print_char('A');        // print_char() 来自静态库
    print_int(5);           // print_int() 来自动态库
    return 0;
}

使用CMake来构建MakeFile，并将指定的源文件制作为静态库和动态库。

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)

# 设置项目名
project(CMakeTutorial VERSION 1.2)

# 添加头文件搜索路径
include_directories(
${PROJECT_SOURCE_DIR}/inc
)

# 生成库
add_library(PrinterChar STATIC src/printer_char.cpp)    # 静态库
add_library(PrinterInt SHARED src/printer_int.cpp)      # 动态库

# 添加需要构建的可执行文件
#------方法对比 1.1 - 不用库的写法
# add_executable(LinkLibraryDemo link_library_demo.cpp src/printer_char.cpp src/printer_int.cpp)
#------方法对比 1.2 - 用库的写法
add_executable(LinkLibraryDemo demo/link_library_demo.cpp)
target_link_libraries(LinkLibraryDemo PRIVATE PrinterChar)   # 为目标添加静态库
target_link_libraries(LinkLibraryDemo PRIVATE PrinterInt)    # 为目标添加动态库

然后执行下面的命令来生成库文件和可执行文件

本人习惯在工程的根目录下创建一个cmake目录用于构建工程，以避免污染根目录。是在cmake目录下执行的cmake指令，所以指定的CMakeLists.txt文件是在当前目录的上一级目录。请根据你的工程目录结构选择正确的cmake指令的目录。

cmake ..
make

可见编译生成了两个库文件，静态库libPrinterChar.a和动态库libPrinterInt.so。此时可执行文件能够成功运行。

尝试一下删除静态库libPrinterChar.a，并再次运行程序，发现程序依然能成功运行。这说明可执行文件的运行并不依赖静态库文件存在。

再尝试把动态库文件删掉，再运行可执行文件，运行失败，提示找不到对应的.so动态库文件。说明可执行文件的运行依赖对应的动态库文件的存在。

CMake 中 target_link_libraries 的 PRIVATE，PUBLIC 和 INTERFACE 的区别

关于这个问题可以参考这里