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。 不必在需要该功能的每个应用中重新实现相同的例程,而是在静态库中编写一次,然后从应用引用它。 从静态库链接的代码将成为应用的一部分。 无需安装其他文件才能使用代码。

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。

若要在Visual Studio中创建静态库项目,请执行以下操作:

  1. 在菜单栏上,选择“文件>新建>Project打开”创建新project“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. “其他选项” 下,如果已选中 “预编译标头” 复选框,请清除它。 选择 “空项目”。

  7. 选择“确定”,创建项目

若要在 Visual Studio 2017 中创建静态库项目,请执行以下操作:

  1. 在菜单栏上,依次选择“文件”“新建”>“项目”。

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

  3. “名称”框中指定项目的名称,例如 MathLibrary。 在“解决方案名称”框中指定解决方案的名称,例如 StaticMath。 选择“确定”。

  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. “其他选项”下,如果已选中 “预编译标头” 复选框,请清除它。 选择 “空项目”。

  6. 选择“确定”,创建项目

若要在 Visual Studio 2015 中创建静态库项目,请执行以下操作:

  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. “名称”框中指定项目的名称,例如 MathLibrary。 在“解决方案名称”框中指定解决方案的名称,例如 StaticMath。 选择“确定”。

  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,清除 “预编译标头 ”复选框。 选择“完成”以创建项目

向静态库添加类

将类添加到静态库:

  1. 为新类创建头文件。 在解决方案资源管理器中,右键单击 MathLibrary 以打开项目的上下文菜单。 选择“添加”>“新项”

  2. 在“ 添加新项 ”对话框中,选择 “Visual C++>Code”。 在中间窗格中,选择 “头文件(.h)”。 指定头文件的名称,例如 MathLibrary.h,然后选择“ 添加”。 一个几乎空白的头文件正在显示。

  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. 若要为新类创建源文件,请在 解决方案资源管理器 中打开 MathLibrary 项目的上下文菜单,然后选择“添加新>”。

  5. 在“添加新项”对话框中的“中心”窗格中,选择“C++ 文件”(.cpp)。 指定源文件的名称,例如 MathLibrary.cpp。 然后,选择“添加”。 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”>。 该版本创建一个静态库 MathLibrary.lib,其他程序可以使用该库。

    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。

    1. 运行 cl /c /EHsc MathLibrary.cpp 以编译代码并创建名为 MathLibrary.obj的对象文件。该 cl 命令调用编译器,Cl.exe,并且 /c 该选项指定编译而不链接。 有关详细信息,请参阅 /c (在没有链接的情况下编译)。
    2. 运行 lib MathLibrary.obj 以链接代码并创建静态库 MathLibrary.lib。 该 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

若要创建引用Visual Studio中的静态库的 C++ 控制台应用,请执行以下操作:

  1. 解决方案资源管理器中,右键单击顶部节点“StaticMath”打开上下文菜单。 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,输入 MathClient 作为项目的名称。

  4. 选择 “创建” 以创建客户端项目。

    当你创建控制台应用时,会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

若要创建引用 Visual Studio 2017 中静态库的 C++ 控制台应用,请执行以下操作:

  1. 解决方案资源管理器中,右键单击顶部节点“StaticMath”打开上下文菜单。 选择“添加”“新建项目”,打开“添加新项目”对话框>

  2. 在“添加新Project”对话框中,选择“已安装的>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. “其他选项”下,如果已选中,则清除 “预编译标头”复选框。

  6. 选择“确定”,创建项目

  7. 当你创建控制台应用时,会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

若要创建引用 Visual Studio 2015 中的静态库的 C++ 控制台应用,请执行以下操作:

  1. 解决方案资源管理器中,右键单击顶部节点“StaticMath”打开上下文菜单。 选择“添加”“新建项目”,打开“添加新项目”对话框>

  2. 在“添加新Project”对话框中,选择“已安装>的 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,清除“预编译头”,然后选择“空项目”。 选择“完成”以创建项目

  6. 若要将源文件添加到空项目,请右键单击以在 解决方案资源管理器 中打开 MathClient 项目的上下文菜单,然后选择“添加新>”。

  7. 在“ 添加新项 ”对话框中,选择 “Visual C++>Code”。 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

若要在应用中使用静态库中的功能,请执行以下操作:

  1. 在使用它中的数学例程之前引用静态库。 在 解决方案资源管理器 中打开 MathClient 项目的上下文菜单,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,选择 “MathLibrary”,然后选择“ 确定”。

  3. 修改包含的目录路径以引用 MathLibrary.h 头文件。 在解决方案资源管理器中,右键单击 MathClient 以打开上下文菜单。 选择 “属性 ”以打开 “MathClient 属性页 ”对话框。

  4. “MathClient 属性页 ”对话框中,将 “配置 ”值设置为 “所有配置”。 将 平台 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

    浏览目录路径的方法:

    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,双击文本框顶部区域。 然后选择行末尾的省略号按钮 (…)

    3. “选择目录 ”对话框中,向上导航一个级别,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“ 其他包含目录 ”对话框中,选择“ 确定 ”按钮。

    5. 在“ 属性页 ”对话框中,选择“ 确定 ”按钮以保存对项目的更改。

  6. 现在可以通过在代码中包含 Arithmetic 标头来使用此应用程序中的 #include "MathLibrary.h" 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。 若要将其选中,请在解决方案资源管理器中右键单击 MathClient 以打开上下文菜单,然后选择“设置为启动”Project

  2. 在菜单栏中,选择 调试>开始执行(不调试) 以运行该项目。 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++)