在CMake中使用静态库和动态库

# 1. 理解静态库和动态库

静态库（Static Library）和动态库（Dynamic Library）是在软件开发中常用的两种库文件。它们都包含了已经编译好的函数和数据，可以被多个程序共享使用。但是它们在使用方式和编译链接方式上有所区别。

#### 1.1 静态库和动态库的定义

静态库是指将代码编译成一个独立的文件，包含了所有的函数和数据。当程序编译链接时，静态库会被完整地复制到可执行文件中，成为可执行文件的一部分。

动态库是指将代码编译成一个独立的文件，包含了所有的函数和数据。但是在程序编译链接时，动态库不会被完整地复制到可执行文件中，而是在程序运行时由系统动态加载。

#### 1.2 静态库和动态库的区别

主要区别包括以下几点：

- **大小差异**：静态库会被完整地复制到可执行文件中，因此可执行文件的体积会变大；而动态库不会被复制，因此不会增加可执行文件的大小。
- **内存使用**：由于静态库被完整复制到可执行文件中，在程序运行时占用内存较多；而动态库只在程序运行时加载，因此可以节省内存空间。
- **更新维护**：静态库一旦编译后就不会改变，如果有更新需要重新编译和链接整个程序；而动态库可以独立于程序进行更新或分发。
- **运行效率**：静态库在编译时已经链接到可执行文件中，因此程序的运行效率较高；而动态库需要在运行时动态加载，稍微有一定的运行效率损耗。

#### 1.3 何时使用静态库和动态库

选择使用静态库还是动态库要根据具体需求来决定：

- 如果希望程序的体积小，而且不需要频繁更新动态库，可以选择使用静态库。
- 如果希望程序占用内存较少，可以选择使用动态库。
- 如果需要动态加载模块或进行插件式开发，可以选择使用动态库。

总之，根据项目的需求和考虑到性能、可维护性等因素，选择合适的库类型对项目开发有着重要的影响。在接下来的章节中，我们将详细介绍如何在CMake中使用静态库和动态库。

# 2. 创建和编译静态库

静态库是一种包含在可执行文件中的目标代码的库，它在链接时被整体复制到可执行文件中。使用静态库的主要优点是便于分发和部署，因为所有依赖关系在一个文件中解决了。在这一章节中，我们将学习如何创建和编译静态库，并在CMake项目中集成它们。

### 2.1 创建静态库的方法

静态库可以由一组源文件创建而成。在CMake中，我们可以通过以下步骤创建一个静态库：

# CMakeLists.txt

# 定义静态库的源文件
set(STATIC_LIB_SOURCES
    source1.cpp
    source2.cpp
)

# 生成静态库
add_library(static_lib STATIC ${STATIC_LIB_SOURCES})

# 设置静态库的输出名称
set_target_properties(static_lib PROPERTIES OUTPUT_NAME "my_static_lib")

上面的代码片段中，我们首先定义了静态库的源文件列表，然后使用`add_library`命令创建了一个名为`static_lib`的静态库。最后通过`set_target_properties`命令设置了静态库的输出名称为`my_static_lib`。

### 2.2 静态库的编译和链接

在创建静态库后，我们需要在CMake项目中进行编译和链接操作。假设我们有一个`main.cpp`文件需要链接`my_static_lib`，下面是`CMakeLists.txt`的示例内容：

# CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)

project(StaticLibraryDemo)

# 引入静态库
add_subdirectory(path_to_static_lib_dir)

# 添加可执行文件
add_executable(main main.cpp)

# 链接静态库
target_link_libraries(main my_static_lib)

在这个示例中，我们通过`add_subdirectory`命令引入了静态库的目录，并且通过`target_link_libraries`命令将`my_static_lib`链接到了`main`可执行文件中。

### 2.3 在CMake中集成静态库的步骤

* 定义静态库的源文件列表
* 使用`add_library`创建静态库
* 使用`set_target_properties`设置静态库的输出名称
* 在项目中引入静态库的目录
* 使用`target_link_libraries`命令将静态库链接到可执行文件中

在接下来的章节中，我们将学习如何创建和使用动态库，并探讨在CMake中集成动态库的步骤。

# 3. 创建和编译动态库

动态库是一种在程序运行时被动态加载的库文件，它提供了一种更加灵活和可扩展的方式来共享代码。在本章中，我们将详细讨论如何创建和编译动态库，以及如何在CMake中集成动态库的步骤。

#### 3.1 创建动态库的方法

动态库可以使用不同的编程语言来创建，比如在C/C++中可以使用以下方法来创建动态库：

// sample.c
#include <stdio.h>

void hello_dynamic() {
    printf("Hello from dynamic library!\n");
}

在上面的例子中，我