动态链接库与CMake

💡 TIP

CMake 和动态链接库（DLL 或共享库）关系密切，因为 CMake 是一种构建工具，可以用来生成、管理和使用动态链接库。通过 CMake，可以轻松地定义动态库的构建规则，并在项目中加载或链接这些库。

¶CMake 与动态链接库的关系

CMake 和动态链接库（DLL 或共享库）关系密切，因为 CMake 是一种构建工具，可以用来生成、管理和使用动态链接库。通过 CMake，可以轻松地定义动态库的构建规则，并在项目中加载或链接这些库。

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¶CMake 如何生成动态链接库

动态链接库（Dynamic Link Library，Windows 下通常是 .dll，Linux 下是 .so，macOS 下是 .dylib）的构建需要指定库的类型。CMake 提供了灵活的机制来创建动态库。

¶示例：创建动态链接库

项目结构：

project/
├── CMakeLists.txt
├── library/
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── my_library.cpp
│   └── my_library.h
├── app/
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── main.cpp

¶1. 编写动态库的代码

library/my_library.h:

#ifndef MY_LIBRARY_H
#define MY_LIBRARY_H

int add(int a, int b);

#endif

library/my_library.cpp:

#include "my_library.h"

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

¶2. 编写 library/CMakeLists.txt

add_library(my_library SHARED my_library.cpp)

# 设置库的输出名称（可选）
set_target_properties(my_library PROPERTIES OUTPUT_NAME "my_dynamic_library")

# 指定库头文件供外部使用
target_include_directories(my_library PUBLIC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

SHARED 标志表示生成动态链接库。如果需要生成静态库，可以将其替换为 STATIC。

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¶3. 使用动态链接库

app/main.cpp:

#include <iostream>
#include "my_library.h"

int main() {
    std::cout << "2 + 3 = " << add(2, 3) << std::endl;
    return 0;
}

¶4. 编写 app/CMakeLists.txt

add_executable(my_app main.cpp)

# 链接动态库
target_link_libraries(my_app PRIVATE my_library)

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¶5. 根目录 CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(DynamicLibraryExample)

# 添加子目录
add_subdirectory(library)
add_subdirectory(app)

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¶6. 构建和运行

在项目根目录执行以下命令：

# 生成构建系统
cmake -S . -B build

# 构建项目
cmake --build build

运行生成的可执行文件：

./build/app/my_app

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¶CMake 使用动态库的常见场景

1. 动态加载动态库
   通过操作系统接口（如 dlopen 和 LoadLibrary）加载动态库并调用其函数。

   #include <dlfcn.h> // Linux/macOS
   void* handle = dlopen("my_dynamic_library.so", RTLD_LAZY);

2. 查找系统动态库
   使用 CMake 的 find_library 命令查找系统中已安装的动态库。

   find_library(MY_LIB my_library PATHS /usr/lib /usr/local/lib)
   target_link_libraries(my_app PRIVATE ${MY_LIB})

3. 安装动态库
   配置安装规则，将动态库安装到指定路径。

   install(TARGETS my_library DESTINATION lib)
   install(FILES my_library.h DESTINATION include)

4. 控制动态库版本
   CMake 支持为动态库设置版本号，用于兼容性管理。

   set_target_properties(my_library PROPERTIES VERSION 1.0 SOVERSION 1)

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¶动态库的优点通过 CMake 放大

1. 模块化构建
   动态库可与多个项目共享，CMake 管理动态库的构建和链接更加简单。

2. 跨平台兼容
   CMake 抽象了不同平台的动态库细节（如 .dll 和 .so 的差异），开发者只需专注于库的功能实现。

3. 依赖关系管理
   CMake 能自动处理动态库的依赖，确保库按正确顺序链接。

4. 动态库的安装和部署
   使用 CMake，可以轻松地将动态库与项目一起打包并分发。

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¶总结

CMake 与动态链接库密切相关，是开发和管理动态库的理想工具。通过 CMake，可以轻松完成动态库的创建、链接、加载、安装和跨平台管理，显著简化复杂项目的开发流程。

如需进一步了解动态库的特定实现或动态加载，可以提供更详细的场景！

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(完)