【CMake】使用 CMake 将多模块 C 项目构建为库并链接主程序
【CMake】使用 CMake 将多模块 C 项目构建为库并链接主程序
LuckiBit
发布于 2025-07-18 14:28:36
发布于 2025-07-18 14:28:36
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使用现代 CMake 构建多模块 C 项目：以 art、color、password 模块为例
CMake 是目前最主流的 C/C++ 构建工具之一，具备跨平台、模块化、维护性强等优势。本文将以你提供的多模块 C 项目为例，介绍如何使用现代 CMake：
- 组织清晰的模块目录结构；
- 每个模块单独构建为静态库；
- 主程序链接多个模块；
- 配置输出产物目录；
- 实现跨平台构建支持。
📁 1. 项目结构总览
your_project/
├── CMakeLists.txt # 顶层构建脚本
├── include/ # 所有模块的公共头文件
│ ├── art.h
│ ├── color.h
│ └── password.h
├── src/ # 源文件和子模块
│ ├── main.c # 主程序入口
│ ├── art/
│ │ ├── art.c
│ │ └── CMakeLists.txt
│ ├── color/
│ │ ├── color.c
│ │ └── CMakeLists.txt
│ └── password/
│ ├── password.c
│ └── CMakeLists.txt
└── build/ # 构建输出目录（自动生成）⚙️ 2. 顶层 CMakeLists.txt
这是项目的统一构建入口：
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyApp C)
set(CMAKE_C_STANDARD 99)
# 设置输出目录
set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/lib)
set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/lib)
set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/bin)
# 添加模块构建目录
add_subdirectory(src/art)
add_subdirectory(src/color)
add_subdirectory(src/password)
# 构建主程序
add_executable(${PROJECT_NAME} src/main.c)
# 链接静态库
target_link_libraries(${PROJECT_NAME}
PRIVATE
art
color
password
)🧩 3. 子模块构建文件
📄 3.1 src/art/CMakeLists.txt
add_library(art STATIC art.c)
target_include_directories(art PUBLIC ${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)📄 3.2 src/color/CMakeLists.txt
add_library(color STATIC color.c)
target_include_directories(color PUBLIC ${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)📄 3.3 src/password/CMakeLists.txt
add_library(password STATIC password.c)
target_include_directories(password PUBLIC ${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)📑 4. 头文件与实现文件
🔹 include/art.h
#ifndef ART_H
#define ART_H
void set_art(void);
#endif🔹 src/art/art.c
#include <stdio.h>
#include "art.h"
void set_art(void) {
printf("Art module called.\n");
}🔹 include/color.h
#ifndef COLOR_H
#define COLOR_H
void set_color(void);
#endif🔹 src/color/color.c
#include <stdio.h>
#include "color.h"
void set_color(void) {
printf("Color module called.\n");
}🔹 include/password.h
#ifndef PASSWORD_H
#define PASSWORD_H
void check_password(void);
#endif🔹 src/password/password.c
#include <stdio.h>
#include "password.h"
void check_password(void) {
printf("Password checked.\n");
}🚀 5. 主程序入口 main.c
#include "art.h"
#include "color.h"
#include "password.h"
int main(void) {
set_art();
set_color();
check_password();
return 0;
}🔧 6. 构建项目
在项目根目录下执行以下命令：
mkdir build
cd build
cmake ..
cmake --build .如果使用 MinGW 构建（Windows）：
cmake -G "MinGW Makefiles" ..
mingw32-make构建完成后：
./bin/MyApp # Linux/macOS
.\bin\MyApp.exe # Windows✅ 输出：
Art module called.
Color module called.
Password checked.📂 7. 构建输出目录说明
输出目录 | 内容 |
|---|---|
build/bin/ | 可执行程序 MyApp |
build/lib/ | 模块静态库 libart.a、libcolor.a、libpassword.a |
📌 8. 项目优势与可扩展性
特性 | 描述 |
|---|---|
模块化构建 | 每个模块独立，便于维护和复用 |
跨平台支持 | CMake 可输出 Makefile、Ninja、Visual Studio 工程 |
可维护性强 | 项目结构清晰，新增模块无需改动主流程 |
现代风格 CMake | 使用 target_* 系列命令，更安全更显式 |
🪄 9. 扩展建议
- ✅ 支持动态库构建（将
STATIC改为SHARED） - ✅ 添加单元测试模块（使用 CTest、Unity、GoogleTest 等）
- ✅ 添加 install() 与 export() 规则，支持安装部署
- ✅ 使用
target_precompile_headers()加速编译
✅ 最终输出结构示意（build/）
build/
├── bin/
│ └── MyApp.exe
├── lib/
│ ├── libart.a
│ ├── libcolor.a
│ └── libpassword.a
├── CMakeFiles/ # 构建中间文件，可删除
├── CMakeCache.txt # 构建缓存，可删除
└── MyApp.sln # Visual Studio 生成的解决方案（若使用）若只需产物，可拷贝
bin/和lib/到output/，其余中间文件可清理。
🧹 清理构建
清理构建只需删除 build/：
rm -rf build/ # macOS / Linux
rd /s /q build # Windows PowerShell🧭 结语
借助 CMake，你可以快速构建跨平台、结构清晰、模块可扩展的 C 项目。本文展示了从目录设计、模块组织到构建输出的完整流程，是进行中大型 C 项目的理想模板。
本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2025-07-15，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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