演练:创建并使用静态库

此分步演练演示如何创建用于 C++ 应用的静态库(.lib 文件)。 使用静态库是重用代码的一种绝佳方式。 你不必在要求功能的每个应用中重新实现同一例程,而只需将其写入静态数据库一次,然后从应用引用它们即可。 从静态库链接的代码成为了应用的一部分,这样你就不必安装另一个文件来使用代码。

本演练涵盖以下任务:

先决条件

你需要了解 C++ 语言的基础知识。

创建静态库项目

关于如何创建项目的说明取决于 Visual Studio 版本。 若要查看 Visual Studio 首选项的文档,请使用“版本”选择器控件。 它位于此页面上目录表的顶部。

在 Visual Studio 中创建静态库项目

  1. 在菜单栏上,选择“文件”>“新建”>“项目”,打开“创建新项目”对话框

  2. 在对话框顶部,将“语言”设置为“C++”,将“平台”设置为“Windows”,并将“项目类型”设置为“库”

  3. 从经过筛选的项目类型列表中,选择“Windows 桌面向导”,然后选择“下一步”

  4. 在“配置新项目”页面,在“项目名称”框中输入“MathLibrary”,以指定项目的名称。 在“解决方案名称”框中输入“StaticMath”。 选择“创建”按钮,打开“Windows 桌面项目”对话框

  5. 在“Windows 桌面项目”对话框的“应用程序类型”下,选择“静态库(.lib)”

  6. 在“其他选项”下,取消选中“预编译标头”复选框(如果已选中)。 选中“空项目”框

  7. 选择“确定”,创建项目

在 Visual Studio 2017 中创建静态库项目

  1. 在菜单栏上,依次选择“文件”>“新建”>“项目”。

  2. 在“新建项目”对话框中,选择“已安装”>“Visual C++”>“Windows 桌面”。 在中心窗格中,选择“Windows 桌面向导”

  3. 在“名称”框中为项目指定名称,例如 MathLibrary。 在“解决方案名称”框中为解决方案指定名称,例如 StaticMath。 选择 “确定” 按钮。

  4. 在“Windows 桌面项目”对话框的“应用程序类型”下,选择“静态库(.lib)”

  5. 在“其他选项”下,取消选中“预编译标头”复选框(如果已选中)。 选中“空项目”框

  6. 选择“确定”,创建项目

在 Visual Studio 2015 中创建静态库项目

  1. 在菜单栏上,依次选择“文件”>“新建”>“项目”。

  2. 在“新建项目”对话框中,选择“已安装”>“模板”>“Visual C++”>“Win32”。 在中间窗格中,选择 “Win32 控制台应用程序”

  3. 在“名称”框中为项目指定名称,例如 MathLibrary。 在“解决方案名称”框中为解决方案指定名称,例如 StaticMath。 选择 “确定” 按钮。

  4. 在“Win32 应用程序向导”中,选择“下一步”

  5. 在“应用程序设置”页的“应用程序类型”下,选择“静态库”。 在“其他”选项下,取消选中“预编译标头”复选框。 选择“完成”以创建项目

向静态库添加类

向静态库添加类

  1. 要为新类创建头文件,请右键单击打开“解决方案资源管理器”中的“MathLibrary”项目的快捷菜单,然后依次选择“添加”>“新建项”

  2. 在“添加新项”对话框中,选择“Visual C++”>“代码”。 在中间窗格中,选择 “头文件(.h)”。 为头文件指定名称(例如 MathLibrary.h),然后选择“添加”按钮。 这将显示一个近乎空白的头文件。

  3. 为名为 Arithmetic 的类添加声明,以执行常见的数学运算,如加法、减法、乘法和除法。 代码应类似于:

    // MathLibrary.h
    #pragma once
    
    namespace MathLibrary
    {
        class Arithmetic
        {
        public:
            // Returns a + b
            static double Add(double a, double b);
    
            // Returns a - b
            static double Subtract(double a, double b);
    
            // Returns a * b
            static double Multiply(double a, double b);
    
            // Returns a / b
            static double Divide(double a, double b);
        };
    }
    
  4. 要为新类创建源文件,请在“解决方案资源管理器”中打开“MathLibrary”项目的快捷菜单,然后依次选择“添加”>“新建项”

  5. 在“添加新项”对话框的中心窗格中,选择“C++ 文件(.cpp)”。 为源文件指定名称(例如 MathLibrary.cpp),然后选择“添加”按钮。 将显示一个空白源文件。

  6. 使用此源文件实现类 Arithmetic 的功能。 代码应类似于:

    // MathLibrary.cpp
    // compile with: cl /c /EHsc MathLibrary.cpp
    // post-build command: lib MathLibrary.obj
    
    #include "MathLibrary.h"
    
    namespace MathLibrary
    {
        double Arithmetic::Add(double a, double b)
        {
            return a + b;
        }
    
        double Arithmetic::Subtract(double a, double b)
        {
            return a - b;
        }
    
        double Arithmetic::Multiply(double a, double b)
        {
            return a * b;
        }
    
        double Arithmetic::Divide(double a, double b)
        {
            return a / b;
        }
    }
    
  7. 若要生成静态库,请在菜单栏上依次选择“生成”>“生成解决方案”。 该生成将创建一个可供其他程序使用的静态库 MathLibrary

    注意

    如果使用 Visual Studio 命令行生成,必须分两个步骤来生成程序。 首先,运行 cl /c /EHsc MathLibrary.cpp 以编译代码并创建名为 MathLibrary.obj 的对象文件。(cl 命令可调用编译器 Cl.exe,并且 /c 选项可指定编译而无需链接。 有关详细信息,请参阅 /c(在不链接的情况下进行编译)。 接下来,运行 lib MathLibrary.obj 以链接代码并创建静态库 MathLibrary.lib。 (lib 命令调用库管理器 Lib.exe。有关详细信息,请参阅 LIB 参考。)

创建引用静态库的 C++ 控制台应用

在 Visual Studio 中创建引用静态库的 C++ 控制台应用

  1. 在“解决方案资源管理器”中,右键单击顶部节点“解决方案 StaticMath”,打开快捷菜单。 选择“添加”>“新建项目”,打开“添加新项目”对话框

  2. 在对话框的顶部,将“项目类型”筛选器设置为“控制台”

  3. 从筛选的项目类型列表中,选择“控制台应用”,然后选择“下一步” 。 在下一页中,在“名称”框中输入“MathClient”,以指定项目的名称

  4. 选择“创建”按钮创建客户端项目。

  5. 创建控制台应用后,将为你创建一个空程序。 源文件的名称与你之前选择的名称相同。 在此示例中,命名为 MathClient.cpp

在 Visual Studio 2017 中创建引用静态库的 C++ 控制台应用

  1. 在“解决方案资源管理器”中,右键单击顶部节点“解决方案 StaticMath”,打开快捷菜单。 选择“添加”>“新建项目”,打开“添加新项目”对话框

  2. 在“添加新项目”对话框中,选择“已安装”>“Visual C++”>“Windows 桌面”。 在中心窗格中,选择“Windows 桌面向导”

  3. 在“名称”框中为项目指定名称,例如 MathClient。 选择 “确定” 按钮。

  4. 在“Windows 桌面项目”对话框的“应用程序类型”下,选择“控制台应用程序(.exe)”

  5. 在“其他选项”下,取消选中“预编译标头”复选框(如果已选中)

  6. 选择“确定”,创建项目

  7. 创建控制台应用后,将为你创建一个空程序。 源文件的名称与你之前选择的名称相同。 在此示例中,命名为 MathClient.cpp

在 Visual Studio 2015 中创建引用静态库的 C++ 控制台应用

  1. 在“解决方案资源管理器”中,右键单击顶部节点“解决方案 StaticMath”,打开快捷菜单。 选择“添加”>“新建项目”,打开“添加新项目”对话框

  2. 在“添加新项目”对话框中,选择“已安装”>“Visual C++”>“Win32”。 在中间窗格中,选择 “Win32 控制台应用程序”

  3. 在“名称”框中为项目指定名称,例如 MathClient。 选择 “确定” 按钮。

  4. 在“Win32 应用程序向导”对话框中,选择“下一步”

  5. 在“应用程序设置”页的“应用程序类型”下,确保已选中“控制台应用程序”。 在“其他选项”下,取消选中“预编译标头”,然后选中“空项目”复选框。 选择“完成”以创建项目

  6. 若要将源文件添加到空项目中,请右键单击以打开“解决方案资源管理器”中“MathClient”项目的快捷菜单,然后选择“添加”>“新项”

  7. 在“添加新项”对话框中,选择“Visual C++”>“代码”。 在中间窗格中,选择 “C++ 文件(.cpp)”。 为源文件指定名称(例如 MathClient.cpp),然后选择“添加”按钮。 将显示一个空白源文件。

在应用中使用静态库的功能

在应用中使用静态库的功能

  1. 必须引用静态库才能使用其中的算术例程。 打开“解决方案资源管理器”中“MathClient”项目的快捷菜单,然后选择“添加”>“引用”

  2. “添加引用” 对话框列出了可以引用的库。 “项目”选项卡列出当前解决方案中的项目及其引用的任何库。 打开“项目”选项卡,选中“MathLibrary”复选框,然后选择“确定”按钮

  3. 若要引用 MathLibrary.h 头文件,必须修改包含的目录路径。 在“解决方案资源管理器”中,右键单击“MathClient”,打开快捷菜单。 选择“属性”,打开“MathClient 属性页”对话框

  4. 在“MathClient 属性页”对话框中,将“配置”下拉列表设置为“所有配置”。 将“平台”下拉列表设置为“所有平台”

  5. 选择“配置属性”>“C/C++”>“常规”属性页。 在“附加包含目录”属性中,指定“MathLibrary”目录的路径,或浏览该目录

    浏览目录路径:

    1. 打开“附加包含目录”属性值下拉列表,然后选择“编辑”

    2. 在“附加包含目录”对话框中,双击文本框顶部。 然后选择行末尾的省略号按钮 (…)

    3. 在“选择目录”对话框中,向上导航一级,然后选择“MathLibrary”目录。 然后选择“选择文件夹”按钮,保存所做的选择

    4. 在“附加包含目录”对话框中,选择“确定”按钮

    5. 在“属性页”对话框中,选择“确定”按钮以保存对项目所做的更改

  6. 现在可以通过在代码中包含 #include "MathLibrary.h" 标头来使用此应用程序中的 Arithmetic 类。 用以下代码替换 MathClient.cpp 的内容:

    // MathClient.cpp
    // compile with: cl /EHsc MathClient.cpp /link MathLibrary.lib
    
    #include <iostream>
    #include "MathLibrary.h"
    
    int main()
    {
        double a = 7.4;
        int b = 99;
    
        std::cout << "a + b = " <<
            MathLibrary::Arithmetic::Add(a, b) << std::endl;
        std::cout << "a - b = " <<
            MathLibrary::Arithmetic::Subtract(a, b) << std::endl;
        std::cout << "a * b = " <<
            MathLibrary::Arithmetic::Multiply(a, b) << std::endl;
        std::cout << "a / b = " <<
            MathLibrary::Arithmetic::Divide(a, b) << std::endl;
    
        return 0;
    }
    
  7. 若要生成可执行文件,请在菜单栏上选择“生成”>“生成解决方案”

运行应用

运行应用

  1. 请确保已将“MathClient”选为默认项目。 若要选择它,请右键单击打开“解决方案资源管理器”中“MathClient”的快捷菜单,然后选择“设置为启动项目”

  2. 要运行项目,请在菜单栏上选择“调试”>“开始执行(不调试)”。 输出应类似于:

    a + b = 106.4
    a - b = -91.6
    a * b = 732.6
    a / b = 0.0747475
    

另请参阅

演练:创建和使用动态链接库 (C++)