使用 cmake 时如何在 C++ 中使用库（*.a 文件）答案

【问题标题】：How to use libraries (*.a files) in C++ when using cmake使用 cmake 时如何在 C++ 中使用库（*.a 文件）
【发布时间】：2020-02-12 15:32:24
【问题描述】：

所以最近我又开始编写 C++。我想学习如何正确使用 Cmake，并从现在开始为我的爱好项目编写适当的测试。

我基本上只是想将 GTest 集成到我的项目中。我设置了一个 TestProject 目录并执行了以下操作：

克隆了GTest repository
使用 cmake 在 googletest 存储库中构建代码
将googletest/build/lib 目录复制到TestProject/
将googletest/include 目录复制到TestProject/

现在当我尝试使用 cmake 时，链接时出现以下错误：

/usr/bin/ld: ./libgtest.a(gtest-all.cc.o): in function `testing::internal::ThreadLocal<testing::TestPartResultReporterInterface*>::~ThreadLocal()':
gtest-all.cc:(.text._ZN7testing8internal11ThreadLocalIPNS_31TestPartResultReporterInterfaceEED2Ev[_ZN7testing8internal11ThreadLocalIPNS_31TestPartResultReporterInterfaceEED5Ev]+0x24): undefined reference to `pthread_getspecific'
/usr/bin/ld: gtest-all.cc:(.text._ZN7testing8internal11ThreadLocalIPNS_31TestPartResultReporterInterfaceEED2Ev[_ZN7testing8internal11ThreadLocalIPNS_31TestPartResultReporterInterfaceEED5Ev]+0x39): undefined reference to `pthread_key_delete'
/usr/bin/ld: ./libgtest.a(gtest-all.cc.o): in function `testing::internal::ThreadLocal<std::vector<testing::internal::TraceInfo, std::allocator<testing::internal::TraceInfo> > >::~ThreadLocal()':
gtest-all.cc:(.text._ZN7testing8internal11ThreadLocalISt6vectorINS0_9TraceInfoESaIS3_EEED2Ev[_ZN7testing8internal11ThreadLocalISt6vectorINS0_9TraceInfoESaIS3_EEED5Ev]+0x24): undefined reference to `pthread_getspecific'
/usr/bin/ld: gtest-all.cc:(.text._ZN7testing8internal11ThreadLocalISt6vectorINS0_9TraceInfoESaIS3_EEED2Ev[_ZN7testing8internal11ThreadLocalISt6vectorINS0_9TraceInfoESaIS3_EEED5Ev]+0x39): undefined reference to `pthread_key_delete'
/usr/bin/ld: ./libgtest.a(gtest-all.cc.o): in function `testing::internal::ThreadLocal<std::vector<testing::internal::TraceInfo, std::allocator<testing::internal::TraceInfo> > >::GetOrCreateValue() const':
gtest-all.cc:(.text._ZNK7testing8internal11ThreadLocalISt6vectorINS0_9TraceInfoESaIS3_EEE16GetOrCreateValueEv[_ZNK7testing8internal11ThreadLocalISt6vectorINS0_9TraceInfoESaIS3_EEE16GetOrCreateValueEv]+0x25): undefined reference to `pthread_getspecific'
/usr/bin/ld: gtest-all.cc:(.text._ZNK7testing8internal11ThreadLocalISt6vectorINS0_9TraceInfoESaIS3_EEE16GetOrCreateValueEv[_ZNK7testing8internal11ThreadLocalISt6vectorINS0_9TraceInfoESaIS3_EEE16GetOrCreateValueEv]+0x88): undefined reference to `pthread_setspecific'
/usr/bin/ld: ./libgtest.a(gtest-all.cc.o): in function `testing::internal::ThreadLocal<testing::TestPartResultReporterInterface*>::CreateKey()':
gtest-all.cc:(.text._ZN7testing8internal11ThreadLocalIPNS_31TestPartResultReporterInterfaceEE9CreateKeyEv[_ZN7testing8internal11ThreadLocalIPNS_31TestPartResultReporterInterfaceEE9CreateKeyEv]+0x27): undefined reference to `pthread_key_create'
/usr/bin/ld: ./libgtest.a(gtest-all.cc.o): in function `testing::internal::ThreadLocal<std::vector<testing::internal::TraceInfo, std::allocator<testing::internal::TraceInfo> > >::CreateKey()':
gtest-all.cc:(.text._ZN7testing8internal11ThreadLocalISt6vectorINS0_9TraceInfoESaIS3_EEE9CreateKeyEv[_ZN7testing8internal11ThreadLocalISt6vectorINS0_9TraceInfoESaIS3_EEE9CreateKeyEv]+0x27): undefined reference to `pthread_key_create'
/usr/bin/ld: ./libgtest.a(gtest-all.cc.o): in function `testing::internal::ThreadLocal<testing::TestPartResultReporterInterface*>::GetOrCreateValue() const':
gtest-all.cc:(.text._ZNK7testing8internal11ThreadLocalIPNS_31TestPartResultReporterInterfaceEE16GetOrCreateValueEv[_ZNK7testing8internal11ThreadLocalIPNS_31TestPartResultReporterInterfaceEE16GetOrCreateValueEv]+0x25): undefined reference to `pthread_getspecific'
/usr/bin/ld: gtest-all.cc:(.text._ZNK7testing8internal11ThreadLocalIPNS_31TestPartResultReporterInterfaceEE16GetOrCreateValueEv[_ZNK7testing8internal11ThreadLocalIPNS_31TestPartResultReporterInterfaceEE16GetOrCreateValueEv]+0x88): undefined reference to `pthread_setspecific'

我的项目目录下的文件是：

TestProject/CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)

project(TestGoogleTest)

set(ROOT_DIR "${PROJECT_SOURCE_DIR}")
set(SRC "${ROOT_DIR}/src")
set(LIB "${ROOT_DIR}/lib")
set(INCLUDE "${ROOT_DIR}/include")

link_directories("${LIB}")
include_directories("${INCLUDE}")

message("INCLUDE PATH: ${INCLUDE}")

set(SOURCES "${SRC}/main.cpp" "${INCLUDE}/gtest/gtest.h")

add_executable(main "${SOURCES}")
target_link_libraries(main libgtest.a)

TestProject/src/main.cpp:

#include "gtest/gtest.h"
#include <iostream>

int main(int argc, char **argv) 
{
  testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
  std::cout << "Hello world!" << std::endl;
  return RUN_ALL_TESTS();
}

如果我用系统 gtest 命令手动编译它就可以了

g++ src/main.cpp -o main -lgtest

我很乐意了解导致问题的原因:)

【问题讨论】：

你还需要链接libpthread
除非路径TestProject/libgtest.a 有效，否则target_link_libraries() 命令可能不会知道找到这个库。您应该改为提供库的完整路径。更好的是，只需使用 CMake 的 FindGtest 模块在您的机器上定位 GTest，而不是手动复制所有内容..
@user253751 这导致了另一个相同类型的编译器错误。我可以继续包含所有库，但我觉得这个解决方案可能会很混乱。还是谢谢
@squareskittles 我尝试使用完整路径，但没有成功。但是，您发布的 FindGtest 链接非常有帮助。这很好用，在 CMakeLists.txt 中看起来很精简。最后一个问题：假设我想包含另一个不是 libgtest 的库。我用于 libgtest 的粗略方法是否适用于其他场景？
@squareskittles 谢谢！我会这样做的。也感谢进一步阅读的来源:)

标签： c++ cmake static libraries

【解决方案1】：

简短说明

在你的CMakeLists.txt

您尚未为 c++11 设置 GoogleTest 需要的标志
您尚未链接pthread 库，因此GoogleTest 找不到与此相关的定义

详细说明

虽然有一些更好的方法可以实现相同的目标，但我将坚持您为您的应用程序所遵循的构建策略。

我假设以下目录结构

├── CMakeLists.txt
├── include
│   └── gtest
│       ├── gtest-death-test.h
│       ├── gtest.h
│       ├── gtest-matchers.h
│       ├── gtest-message.h
│       ├── gtest-param-test.h
│       ├── gtest_pred_impl.h
│       ├── gtest-printers.h
│       ├── gtest_prod.h
│       ├── gtest-spi.h
│       ├── gtest-test-part.h
│       ├── gtest-typed-test.h
│       └── internal
│           ├── custom
│           │   ├── gtest.h
│           │   ├── gtest-port.h
│           │   ├── gtest-printers.h
│           │   └── README.md
│           ├── gtest-death-test-internal.h
│           ├── gtest-filepath.h
│           ├── gtest-internal.h
│           ├── gtest-param-util.h
│           ├── gtest-port-arch.h
│           ├── gtest-port.h
│           ├── gtest-string.h
│           └── gtest-type-util.h
├── libs
│   ├── libgmock.a
│   ├── libgmock_main.a
│   ├── libgtest.a
│   └── libgtest_main.a
├── main
└── src
    └── main.cpp

然后我直接从 shell 调用g++，输入以下行（试图模仿你的调用策略）

g++ src/main.cpp --std=c++11 -o main -Iinclude -Llib -lgtest -pthread

标志的含义

GoogleTest 需要c++11 兼容的编译器，因此我们需要--std=c++11 标志
-Iinclude 需要使用include 下的标头而不指定include 目录名称
-Llib 指定 gtest 库所在的路径
pthread 是使用 GoogleTest 所必需的，尽管可以构建 GoogleTest 使其可以以单线程方式使用

它可以正常工作而不会引起任何问题

然后我模仿了你的CMakeLists.txt 并添加了一些下面突出显示的内容（工作没有任何问题）

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)

project(TestGoogleTest)
# added the line below to find libraries for threading
find_package(Threads)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

set(ROOT_DIR "${PROJECT_SOURCE_DIR}")
set(SRC "${ROOT_DIR}/src")
set(LIB "${ROOT_DIR}/lib")

# added the line below to enable c++11 features
set(INCLUDE "${ROOT_DIR}/include") 

link_directories("${LIB}")
include_directories("${INCLUDE}")

message("INCLUDE PATH: ${INCLUDE}")

set(SOURCES "${SRC}/main.cpp" "${INCLUDE}/gtest/gtest.h")

add_executable(main "${SOURCES}")

# modified the line below to express link dependency on gtest and thread libraries
# lib prefix can be omitted here
target_link_libraries(main gtest ${CMAKE_THREAD_LIBS_INIT})

【讨论】：

【解决方案2】：

我通过使用@squareskittles 提出的答案解决了我的问题。我的CMakeLists.txt 现在也更干净了，看起来像这样

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)

project(TestGoogleTest)

enable_testing()
find_package(GTest REQUIRED)

set(ROOT_DIR "${PROJECT_SOURCE_DIR}")
set(SRC "${ROOT_DIR}/src")

set(SOURCES "${SRC}/main.cpp")

add_executable(test "${SOURCES}")
target_link_libraries(test GTest::GTest GTest::Main)

我确信@SALEH 提供的答案是按照我想先解决的方式解决问题。不过我还没试过。

谢谢大家！！！

【讨论】：

【解决方案3】：

g++ -o main -lgtest src/main.cpp "libname".a

【讨论】：

欢迎来到 Stack Overflow！感谢您的回答，但这并没有像问题所要求的那样使用 CMake。