CMake：如何从子项目的所有静态库创建单个共享库？

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我有以下布局：

top_project
    + subproject1
    + subproject2

每个

subproject1
和
subproject2
都会创建一个静态库。我想将这些静态库链接到 
top_project
级别的单个共享库中。

目前我收集到的信息是：

  • 使用 
    -fPic
    进行编译（除了 Windows 之外的所有系统都需要），以创建与位置无关的代码，该代码将允许将静态库链接到单个共享库中，或者解压缩所有静态库（例如使用 
    ar
    ）并重新链接将它们放入共享库（我认为这是一个不优雅且不可移植的解决方案）
  • 所有源文件都必须明确地提供给 
    add_library
    命令：出于某种我无法理解的原因，简单地编写 
    add_library(${PROJECT_NAME} SHARED subproject1 subproject2)
    并不能按预期工作（它本质上创建了一个空库并且没有正确注册依赖项）
  • CMake 中有一个 OBJECT 库功能，但我认为它的目的并不是真正做我想做的事。

有什么想法吗？

cmake shared-libraries
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好吧，我想通了：这比应有的痛苦得多。直到最近，Kitware 的人们还不明白为什么有人想要从静态库创建 DLL。他们的论点是，主目录中应该始终有源文件（例如，在我的例子中为 

top_project
）目录，因为它实际上是一个自己的项目。我对事物的看法不同，我需要将 
top_project
分解为较小的子项目，这些子项目不应独立存在（即为它们创建一个完整的项目并使用 
ExternalProject_Add
添加它们是没有意义的）。此外，当我发布我的共享库（用于使用，例如与 Java 本机接口一起使用）时，我不想发布数十个共享库，因为这相当于暴露了我的项目的内部布局。不管怎样，我认为，已经为从静态库创建共享库做了一个案例，我将继续讨论技术细节。

在 

subproject1
和 
subproject2
的 CMakeLists.txt 中，您应该使用 OBJECT 库功能（在 CMake 2.8.8 中引入）创建目标：

add_library(${PROJECT_NAME} OBJECT ${SRC})

其中 

SRC
指定源文件列表（请注意，这些应该在 CMakeLists.txt 文件中显式设置，因为它允许 make 在检测到 CMakeLists.txt 的修改时重新启动 CMake，例如添加或删除文件）

在 

top_project
中，使用以下命令添加子项目：

add_subdirectory(subproject1)
add_subdirectory(subproject2)

为了查看静态库中的符号，请使用：

set(CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS "-Wl,--export-all-symbols")

然后您可以使用以下方法创建共享库：

add_library(${PROJECT_NAME} SHARED $<TARGET_OBJECTS:subproject1>
                                   $<TARGET_OBJECTS:subproject2>)

我发现任何“普通”库（即不是对象）都需要在单独的 

add_library
命令中添加，否则它会被忽略。

对于可执行文件，您可以使用：

add_executable(name_of_executable $<TARGET_OBJECTS:subproject1>
                  $<TARGET_OBJECTS:subproject2>)
set(LINK_FLAGS ${LINK_FLAGS} "-Wl,-whole-archive")
target_link_libraries(name_of_executable ${PROJECT_NAME}

我再说一遍，这只适用于 CMake 2.8.8 版本。 CMake 非常好地管理依赖关系并且是跨平台的，因为它并不比普通的旧 Makefile 少多少痛苦，而且肯定不太灵活。

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我最终没有使用下面的方法，而是使用了 CMake 对象库，它更容易、更可靠。看评论。

我的解决方案只是将 

/WHOLEARCHIVE
、
-all_load
或 
--whole-archive
添加到链接器标志中，以便在链接主库时，包含所有子库，包括它们的所有符号（默认行为是仅包含主库使用的子库的符号。例如：

源文件

$ echo "void Func1() { }" > source1.cpp
$ echo "void Func2() { }" > source2.cpp
$ echo "void Func3() { }" > source3.cpp
$ echo "void Func4() { }" > source4.cpp

朴素的CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.7)

# The 'sub' libraries, e.g. from an `add_subdirectory()` call.
add_library(sublib_a STATIC source1.cpp source2.cpp)
add_library(sublib_b STATIC source3.cpp source4.cpp)

# The main library that contains all of the sub libraries.
add_library(mainlib SHARED)

target_link_libraries(mainlib sublib_a sublib_b)

运行它（在 OSX 上）：

$ make VERBOSE=1
...
[100%] Linking CXX shared library libmainlib.dylib
/usr/local/Cellar/cmake/3.7.1/bin/cmake -E cmake_link_script CMakeFiles/mainlib.dir/link.txt --verbose=1
/Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin/c++   -dynamiclib -Wl,-headerpad_max_install_names  -o libmainlib.dylib -install_name @rpath/libmainlib.dylib  libsublib_a.a libsublib_b.a 
[100%] Built target mainlib

$ nm libmainlib.dylib | grep Func
$

正确的CMakeLists.txt

附加此：

# By default, symbols provided by the sublibs that are not used by mainlib (which is all of them in this case)
# are not used. This changes that.
if (WIN32)
    set_target_properties(mainlib PROPERTIES
        LINK_FLAGS "/WHOLEARCHIVE"
    )
elseif (APPLE)
    set_target_properties(mainlib PROPERTIES
        LINK_FLAGS "-Wl,-all_load"
    )
else ()
    set_target_properties(mainlib PROPERTIES
        LINK_FLAGS "-Wl,--whole-archive"
    )
endif ()

运行它（注意额外的

-all_load
）：

$ make VERBOSE=1
[100%] Linking CXX shared library libmainlib.dylib
/usr/local/Cellar/cmake/3.7.1/bin/cmake -E cmake_link_script CMakeFiles/mainlib.dir/link.txt --verbose=1
/Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin/c++   -dynamiclib -Wl,-headerpad_max_install_names -Wl,-all_load -o libmainlib.dylib -install_name @rpath/libmainlib.dylib  libsublib_a.a libsublib_b.a 
[100%] Built target mainlib

$ nm libmainlib.dylib | grep Func
0000000000001da0 T __Z5Func1v
0000000000001db0 T __Z5Func2v
0000000000001dc0 T __Z5Func3v
0000000000001dd0 T __Z5Func4v

请注意，到目前为止我只实际测试过 

-all_load
，而 
/WHOLEARCHIVE
是 MSVC 2015 选项。

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另一种方法是提供所有项目的源文件和头文件的路径，并将它们一起构建以生成 .so 。这通常是推荐的方法，而不是创建静态库，然后创建共享库。

基本上你应该执行以下操作：

FILE(GLOB subproject1_sources
  <sub_project1_lib_sources_dir>/file1.c
  <sub_project1_lib_sources_dir>/file2.c //... etc
)

FILE(GLOB subproject2_sources
  <sub_project2_lib_sources_dir>/file1.c
  <sub_project2_lib_sources_dir>/file2.c //... etc
)

FILE(GLOB topProject_sources
  <top_project_lib_sources_dir>/file1.c
  <top_project_lib_sources_dir>/file2.c //... etc
)

include_directories("<sub_project1_lib_sources_dir>")
include_directories("<sub_project2_lib_sources_dir>")
include_directories("<top_project_lib_sources_dir>") //should be "." if you're building from here

add_library(topProject SHARED ${topProject_sources} ${subproject1_sources} ${subproject2_sources})
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我不确定这是否适合您的需求，但 cmake 还提供 

INTERFACE
库，它（除其他外）正是满足这种需求。

add_library(bundle INTERFACE)
target_link_libraries(bundle lib1 lib2)

将把 lib1 和 lib2 捆绑到一个库中，并继承 

PUBLIC
和 
INTERFACE
的 
lib1
和 
lib2
部分。

更多信息这里。

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将以下宏添加到您的 cmake 脚本中。

MACRO (TARGET_LINK_LIBRARIES_WHOLE_ARCHIVE target)
  IF (WIN32)
    FOREACH (arg IN LISTS ARGN)
      SET_TARGET_PROPERTIES(
        ${target} PROPERTIES LINK_FLAGS "/WHOLEARCHIVE:${lib}"
      )
    ENDFOREACH ()
  ELSE ()
    IF (APPLE)
      SET(LINK_FLAGS "-Wl,-all_load")
      SET(UNDO_FLAGS "-Wl,-noall_load")
    ELSE ()
      SET(LINK_FLAGS "-Wl,--whole-archive")
      SET(UNDO_FLAGS "-Wl,--no-whole-archive")
    ENDIF ()
    TARGET_LINK_LIBRARIES(${target} ${LINK_FLAGS} ${ARGN} ${UNDO_FLAGS})
  ENDIF ()
ENDMACRO ()

然后，在CMakeLists.txt/*.cmake中，就可以这样使用了

TARGET_LINK_LIBRARIES_WHOLE_ARCHIVE(target libs...)

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