在C++程序中新建并使用库

news2024/11/25 14:59:24

创建一个新的cpp文件后,定义一个函数

        我们希望这个函数是可以被多个程序调用的,而不是直接输入在程序中进行编译。在C++程序中,不是所有代码都会被编译成可执行文件,只有main函数所在的程序才可以生成可执行文件。而这个库是通过上一节中的配置文件CMakeLists.txt文件中,通过add_library命令调用的,命令格式如下:

add_library(库名 文件名)

当使用add_library命令时,我们通过命令告诉CMake我们想要创建一个库。这个库可以是由一个或多个源文件编译而成的静态库或动态库。

例如,如果你有一个名为mylib的库,并且想要生成一个静态库(.a文件),你的CMakeLists.txt文件需要加入如下语句:

add_library(mylib lib.cpp)

这里,CMake将会编译lib.cpp文件并生成一个名为libmylib.a的静态库文件。

下面进行实操,如下图,我们把第一张图中的函数整体打包命名为一个叫Hello的库

随后进行编译

        编译后我们发现生成了一个多余的libHello.a的文件,.a文件是一个静态库文件,它包含了编译后的函数和对象的二进制代码。这个文件对我们之前所写的函数进行了一个“打包”,也就是我们得到的库,有了这个文件就可以调用我们之前所写的函数了,

  然而,仅仅有.a文件是不够的,因为我们还需要知道库中包含哪些函数以及如何正确地调用它们。这就引入了头文件(.h文件)的概念。

        头文件的作用是声明库中公开的函数和类的接口,它为开发者提供了必要的函数原型、类定义和其他相关的声明信息。当你想要使用静态库中的某个函数时,你需要在源代码中包含对应的头文件,这样编译器就能够理解函数的签名(即函数的返回类型、名称和参数类型),并确保你在源代码中对函数的调用是正确的。

为了顺利调用函数,还需要一个Hello.h的头文件来告诉程序库里面有这样一个函数。 

假设库中有一个函数void my_function(),头文件(mylib.h)大体格式如下:

#ifndef MYLIB_H
#define MYLIB_H

void my_function();

#endif // MYLIB_H

或者(与上面的表达意思一致)

#pragma once
void my_function();

同时,我们的CMakeLists.txt需要确保主程序链接到库:

add_executable(myapp main.cpp) 
target_link_libraries(myapp mylib)

这里,add_executable创建了一个名为myapp的可执行文件,target_link_libraries告诉CMake在链接时需要包含mylib库。

拓展:#pragma once 与 #ifndef 特性对比

特性#pragma once#ifndef
标准性非标准标准
跨编译器不一定支持广泛支持
实现机制编译器层面预处理器
防止重复单一编译单元全局
宏冲突风险

—————————————————————— 

        这个头文件声明了my_function函数的存在,但没有定义它。函数的定义通常在库的源文件(如lib.cpp)中给出,在我们的操作中就是libHello.cpp(第一个图)。在修改完配置文件后,通过vim Hello.h创建一个文件,按上面的格式要求编辑头文件。

        可以通过less命令查看并浏览文件内容,按q退出。至此,libHello.cpp和Hello.h构成了一个完整的库,可以进行调用,新建一个usehello.cpp文件并调用该头文件以及其包含的函数,程序如下。

然后需要创建可执行文件并确保CMakeLists.txt主程序链接到库

 编译:

 打开build文件夹后,文件如下,运行可执行文件,运行成功!

步骤总结:

1.新建一个.cpp文件并定义一个函数

        创建一个源文件,例如mylib.cpp,并在其中定义一个函数。

2.在配置文件CMakeLists.txt中通过add_library命令创建一个库:

        编辑CMakeLists.txt文件,使用add_library命令添加你的库,指定库的名称和源文件。

3.编译生成.a文件

        运行CMake来配置项目,并生成构建系统,然后使用构建系统编译库,生成库文件(如.a.so)。

4.新建一个头文件.h

        创建一个头文件,例如mylib.h,并在其中声明库中要公开的函数。

5.将CMakeLists.txt链接到库:

        在CMakeLists.txt中,使用target_link_libraries命令将你的可执行文件或库与新建的库链接起来。(假设你已经有一个可以利用该函数的cpp文件并在配置文件中配置完成)

6.编译并运行

        再次运行CMake和构建系统,编译整个项目,包括使用了新库的文件。

        运行生成的可执行文件,验证函数是否按预期工作。

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