为什么使用add_library和add_executable链接目标对象库和库之间有区别？

Question

这是我的简单

CMakeLists.txt

：

project(MyProject)

# Create the library from server.cpp
add_library(server OBJECT tcp_server.cpp tcp_server_priv.cpp)
# Add the current directory to the include path for this target
target_include_directories(server PRIVATE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

# Create the executable from main.cpp and link it to the library
add_executable(my_server main.cpp $<TARGET_OBJECTS:server>)

我最近了解了

add_library(x OBJECT y z ...)

结构；我的理解：这不会创建静态或共享库（.a 或 .so），而是形成对象文件的一些临时/逻辑分组，可以在其他地方作为同一组引用。 IE。在其他地方，我可以参考

$<TARGET_OBJECTS:server>

来指代tcp_server.o和tcp_server_priv.o，所以

add_executable(my_server main.cpp $<TARGET_OBJECTS:server>)

行的意思是“编译main.cpp，并将其与tcp_server.o和链接” tcp_server_priv.o 制作可执行文件我的服务器”。

即

add_executable

行同时进行编译和链接。

我希望我的可执行文件也与 libpthread 链接，所以我尝试对

add_executable

行进行此更改：

add_executable(my_server main.cpp $<TARGET_OBJECTS:server> pthread)

...但是使用 cmake:

生成了此错误

-- Configuring done
CMake Error at src/CMakeLists.txt:9 (add_executable):
  Cannot find source file:

    pthread

  Tried extensions .c .C .c++ .cc .cpp .cxx .cu .m .M .mm .h .hh .h++ .hm
  .hpp .hxx .in .txx


CMake Error at src/CMakeLists.txt:9 (add_executable):
  No SOURCES given to target: med_server


CMake Generate step failed.  Build files cannot be regenerated correctly.
make: *** [Makefile:160: cmake_check_build_system] Error 1

上面的内容不是与下面类似吗，我在单个 g++ 调用中编译

main.cpp

、链接对象文件依赖项和库：

// tcp_server.cpp
#include <iostream>

extern void private_func();

void public_func() {
  std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
  private_func();
}

// tcp_server_priv.cpp
#include <iostream>

void private_func() {
  std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
}

// main.cpp
#include <semaphore.h>

extern void public_func();

int main(int argc, char* argv[]) {
  sem_t my_sem;

  public_func();
  sem_init(&my_sem, 0, 0);
  sem_destroy(&my_sem);

  return 0;
}

$ g++ -c ./tcp_server.cpp \
> && g++ -c ./tcp_server_priv.cpp \
> && g++ main.cpp tcp_server.o tcp_server_priv.o -lpthread \
> && ./a.out
public_func
private_func
$

？

当我可以链接目标文件时，为什么我不能用

add_executable

语句链接库？

所尝试的

add_executable(my_server main.cpp $<TARGET_OBJECTS:server> pthread)

实际上与

g++ main.cpp tcp_server.o tcp_server_priv.o -lpthread

不一样吗？

Answer 1

TLDR：当您了解编译过程是什么样子时，区别会更加明显。

编辑：链接到编译模型以更好地理解，注意：您感兴趣仅对第一张图片。

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对于这个例子，我将使用一个静态库，即在 Linux 上，它会带有后缀

.a

，在 Windows 上

.lib

。让我们问问自己，当您构建并链接这个库时会发生什么：

• 前面的步骤对于区分并不重要，所以让我们从下面的步骤开始
• 编译器将单个

  .cpp

  （或多个）编译为

  .o

  目标文件
• 然后将这些文件链接在一起/存档到库中

  .a

  /

  .lib

现在如果我们想“链接”一个static库：

• 我们实际上会将这个存档

  .a

  解压回目标文件中
• 然后我们将获取我们在可执行文件中编译的

  .o

  目标文件
• 编译器做了一些优化并抛出不需要的目标文件
• 将我们拥有的所有剩余目标文件重新打包并链接为可执行文件

---

所以你可以这样认为区别（以静态库为例）：

目标文件：我们不必解压存档，只需将它们与新创建的目标文件链接即可

静态库：我们需要告诉编译器，嘿，我们需要先解压它，以便我们可以链接它。

CMake 的唯一作用是为编译器/链接器“创建某种配置”以完成工作。

---

关于

OBJECT

和

STATIC

库之间区别的一个有趣的事情是（这进一步证明了我提到的内容）是，如果您使用

OBJECT

库，您将无法利用优化。

假设您的静态库由三个对象

a.o

b.o

和

c.o

构成。如果将其打包到

lib.a

中，然后将可执行文件链接到它。优化可能会排除

c.o

（例如），这将使生成的可执行文件更小。

但是如果您与对象库链接

a.o

b.o

和

c.o

那么所有的对象将被打包为可执行文件。

Answer 2

在你的

add_executable(my_server main.cpp $<TARGET_OBJECTS:server> pthread)

，问题在于

add_executable

中使用“pthread”，而不是

$<TARGET_OBJECTS:server>

。您应该这样做来链接到 pthread：

target_link_libraries(my_server PRIVATE pthread)

或

set(THREADS_PREFER_PTHREAD_FLAG ON)
find_package(Threads REQUIRED)
target_link_libraries(my_app PRIVATE Threads::Threads)

另请参阅：cmake 和 libpthread 以及 CMake 对象库文档。

正如对象库文档中所述，这就是 CMake 的工作原理。您可以像现在一样链接到对象库，但您也可以通过

target_link_libraries

来完成。您可以使用

target_link_libraries

链接到对象库（自 v3.12 起）和共享/静态库。对于

target_link_libraries

来说，没有“区别”。