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cmake引用静态或动态库(四)

cmake引用静态或动态库(四)

作者: 仙人掌__ | 来源:发表于2019-10-03 20:33 被阅读0次

    前言

    上一篇文章讲解了如何构建静态库或者动态库,本文目标为:
    1、引入外部静态库
    2、引入外部动态库

    准备工作

    创建sample7,在里面创建3rdlilb,将上一篇文章构建的Math.h头文件、以及将lib文件夹下内容全部拷贝进来,创建src源码目录,将sample2的main.cpp拷贝进来,最终目录如下:

    ./sample7
        |
        +--- CMakeLists.txt
        |
        +--- build/
        +--- src/
                +--- CMakeLists.txt
                +--- main.cpp
        +--- lib/
              +--- libMath.a
              +--- libmath.1.2.dylib
              +--- libmath.1.dylib
              +--- libmath.dylib
              +--- Math.h
    

    这里要再main.cpp中应用外部math库,其内容为:

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include "Math.h"
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        if (argc < 3){
            printf("Usage: %s base exponent \n", argv[0]);
            return 1;
        }
        double base = atof(argv[1]);
        int exponent = atoi(argv[2]);
        double result = power(base, exponent);
        printf("%g ^ %d is %g\n", base, exponent, result);
        return 0;
    }
    

    工程根目录下CMakeLists.txt内容为:

    # CMake 最低版本号要求
    cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
    
    if(POLICY CMP0042)
      cmake_policy(SET CMP0042 NEW)  # CMake 3.0+ (2.8.12): MacOS "@rpath" in target's install name
    endif()
    
    # 项目工程名
    project (sample7)
    message(STATUS "root This is BINARY dir " ${PROJECT_BINARY_DIR})
    message(STATUS "root This is SOURCE dir " ${PROJECT_SOURCE_DIR})
    
    # 添加子目录
    ADD_SUBDIRECTORY(src)
    

    1、引入外部静态库

    src目录下的CMakeLists.txt文件内容为:

    # 打印信息
    message(STATUS "src This is BINARY dir " ${PROJECT_BINARY_DIR})
    message(STATUS "src This is SOURCE dir " ${PROJECT_SOURCE_DIR})
    
    # 定义工程根目录; CMAKE_SOURCE_DIR为内建变量,表示工程根目录的CMakeLists.txt文件路径
    SET(ROOT_DIR ${CMAKE_SOURCE_DIR})
    
    # 指定头文件搜索路径
    INCLUDE_DIRECTORIES(${ROOT_DIR}/3rdlib)
    
    # 指定引用的外部库的搜索路径
    LINK_DIRECTORIES(${ROOT_DIR}/3rdlib)
    
    # 指定可执行文件存放目录
    SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
    
    # 构建可执行程序
    ADD_EXECUTABLE(sample7 main.cpp)
    TARGET_LINK_LIBRARIES(sample7 libmath.a)
    
    • INCLUDE_DIRECTORIES(${ROOT_DIR}/3rdlib)
      用于指定头文件的搜索路径,因为Math.h与main.cpp不在同一目录,所以如果不配置这个搜索路径,肯定会报错
    • LINK_DIRECTORIES(${ROOT_DIR}/3rdlib)
      指定静态库或者动态库的搜索路径
    • TARGET_LINK_LIBRARIES(sample7 libmath.a)
      指定要连接的静态库,必须要有,第二个参数也可以换成math,那么将自动去搜索libmath.a或者libmath.so或者libmath.dyld动态库

    还有另外一种写法,如下:

    # 打印信息
    message(STATUS "src This is BINARY dir " ${PROJECT_BINARY_DIR})
    message(STATUS "src This is SOURCE dir " ${PROJECT_SOURCE_DIR})
    
    # 定义工程根目录; CMAKE_SOURCE_DIR为内建变量,表示工程根目录的CMakeLists.txt文件路径
    SET(ROOT_DIR ${CMAKE_SOURCE_DIR})
    
    # 指定头文件搜索路径
    INCLUDE_DIRECTORIES(${ROOT_DIR}/3rdlib)
    
    # 以导入外部库的方式(不会重新编译)重新构建一个静态库libMath
    add_library(libMath STATIC IMPORTED)
    # 设置要导入的外部静态库的路径
    set_target_properties(libMath PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${ROOT_DIR}/3rdlib/libmath.a)
    
    # 指定可执行文件存放目录
    SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
    
    # 构建可执行程序
    ADD_EXECUTABLE(sample7 main.cpp)
    # 注意这里连接的库名为新构建的库名libMath而外部库libmath
    TARGET_LINK_LIBRARIES(sample7 libMath)
    

    这里解释下,这里是先根据外部静态库重新构建一个libMath静态库,然后可执行程序连接到该库

    • add_library(libMath STATIC IMPORTED)
      以导入外部库的方式重新构建一个静态库libMath,不会重新编译
    • set_target_properties(libMath PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${ROOT_DIR}/3rdlib/libmath.a)

    设置要导入的外部静态库的路径

    tips:
    建议用方式一导入外部库

    2、引入外部动态库

    修改src下CMakeLists.txt文件内容:

    # 打印信息
    message(STATUS "src This is BINARY dir " ${PROJECT_BINARY_DIR})
    message(STATUS "src This is SOURCE dir " ${PROJECT_SOURCE_DIR})
    
    # 定义工程根目录; CMAKE_SOURCE_DIR为内建变量,表示工程根目录的CMakeLists.txt文件路径
    SET(ROOT_DIR ${CMAKE_SOURCE_DIR})
    
    # 指定头文件搜索路径
    INCLUDE_DIRECTORIES(${ROOT_DIR}/3rdlib)
    
    # 指定引用的外部库的搜索路径
    LINK_DIRECTORIES(${ROOT_DIR}/3rdlib)
    
    # 指定可执行文件存放目录
    SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
    
    # 构建可执行程序
    ADD_EXECUTABLE(sample7 main.cpp)
    TARGET_LINK_LIBRARIES(sample7 libmath.dylib)
    

    tips:
    因为sample7 在构建的时候引入了动态库,所以当./sample7 在执行的时候将去指定的目录加载这个动态库(这个路径非编译时指定的动态库路径,发现会报错"dyld: Library not loaded: @rpath/libmath.1.dylib") ,如果将他们拷贝到/usr/local/lib/目录下,发现就不报错了。对于mac 系统,它默认按照如下顺序搜索动态库:

    1.编译目标代码时指定的动态库搜索路径(通过 -Wl,-rpath参数指定的)
    2.环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径;
    3.配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径;
    4.默认的动态库搜索路径/usr/lib
    5.默认的动态库搜索路径/usr/local/lib

    其它系统可能有些区别,但大体都差不多

    引入静态库和动态库的区别

    1、引入静态库时,静态库在连接阶段会被连接到最终目标中(比如可执行执行程序中),缺点就是同一份静态库如果被不同的程序引用,那么内存中会存在这个静态库函数的多份拷贝
    2、引入动态库时,连接阶段不会被拷贝最终目标中,程序运行时将按照指定的规则(上一步提到的规则,并非编译时的动态库路径)去搜索这个动态库,搜索到了之后才加载到内存中。所以多个程序就算引用了同一个动态库,内存中也只是存在一份动态库函数的拷贝

    CMake 环境变量关键字

    1、CMAKE_INCLUDE_PATH
    2、CMAKE_LIBRARY_PATH
    这两个变量在cmake语法中显示调用并没有效果,它的作用给CMake的FIND__XXX()系列函数提供查找路径,比如如下代码

    # 在环境变量CMAKE_LIBRARY_PATH指定的目录中查找libmath.dylib
    # 的路径,并赋值给mypath变量
    message(STATUS "ddd This is SOURCE dir " ${CMAKE_INCLUDE_PATH})
    FIND_PATH(myHeader hello.h)
    FIND_LIBRARY(mypath libmath.dylib)
    message(STATUS "ee This is SOURCE dir " ${myHeader})
    message(STATUS "ttt This is SOURCE dir " ${mypath})
    

    将libmath.dyld,Math.h分别拷贝到/usr/local/lib,/usr/local/include目录中,执行

    export PATH=$PATH:/usr/local/lib:/usr/local/include
    cmake ..
    

    发现${myHeader}和${mypath}都是有值的

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