演练：创建和使用静态库 (C++)

2022-02-19 15:27:58

我们将创建的下一个库类型是静态库 (LIB)。使用静态库是重用代码的一种绝佳方式。您不必在自己创建的每个程序中重新实现同一例程，而只需对这些例程编写一次，然后从需要该功能的应用程序引用它们即可。

本演练演示如何完成以下任务：

创建静态库项目。
向静态库添加类。
创建引用静态库的控制台应用程序。
在应用程序中使用静态库的功能。
运行该应用程序。

本主题假定您具备 C++ 语言的基础知识。如果您是刚开始学习 C++，建议参阅 MSDN Library 中的此教程：第一层：C++ 初学者指南。

创建静态库项目

在“文件”菜单中，选择“新建”，然后选择“项目”。
在“项目类型”窗格中，选择“Visual C++”下的“Win32”。
在“模板”窗格中，选择“Win32 控制台应用程序”。
为项目选择一个名称（例如 MathFuncsLib），并将该名称输入“名称”字段。为解决方案选择一个名称（例如 StaticLibrary），并将该名称输入“解决方案名称”字段。
单击“确定”启动 Win32 应用程序向导。在“Win32 应用程序向导”对话框的“概述”页中，单击“下一步”。
在“Win32 应用程序向导”的“应用程序设置”页中，选择“应用程序类型”下的“静态库”。
在“Win32 应用程序向导”的“应用程序设置”页中，清除“附加选项”下的“预编译头”复选框。
单击“完成”创建项目。

向静态库添加类

若要为新类创建头文件，请从“项目”菜单中选择“添加新项”。将显示“添加新项”对话框。从“类别”窗格中，选择“Visual C++”下的“代码”。从“模板”窗格中选择“头文件(.h)”。为头文件选择一个名称（例如 MathFuncsLib.h），然后单击“添加”。将显示一个空白文件。
添加一个名为“MyMathFuncs”的类以执行常见的算术运算，如加、减、乘和除。为此，请将 MathFuncsLib.h 的内容替换为下面的代码。

// MathFuncsLib.h

namespace MathFuncs
{
    class MyMathFuncs
    {
    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
        // Throws DivideByZeroException if b is 0
        static double Divide(double a, double b);
    };
}

若要为新类创建源文件，请从“项目”菜单中选择“添加新项”。将显示“添加新项”对话框。从“类别”窗格中，选择“Visual C++”下的“代码”。从“模板”窗格中，选择“C++ 文件(.cpp)”。为源文件选择一个名称（例如 MathFuncsLib.cpp），然后单击“添加”。将显示一个空白文件。
在源文件中实现 MyMathFuncs 的功能。为此，请将 MathFuncsLib.cpp 的内容替换为下面的代码。

// MathFuncsLib.cpp
// compile with: /c /EHsc
// post-build command: lib MathFuncsLib.obj

#include "MathFuncsLib.h"

#include <stdexcept>

using namespace std;

namespace MathFuncs
{
    double MyMathFuncs::Add(double a, double b)
    {
        return a + b;
    }

    double MyMathFuncs::Subtract(double a, double b)
    {
        return a - b;
    }

    double MyMathFuncs::Multiply(double a, double b)
    {
        return a * b;
    }

    double MyMathFuncs::Divide(double a, double b)
    {
        if (b == 0)
        {
            throw new invalid_argument("b cannot be zero!");
        }

        return a / b;
    }
}

若要将项目生成为静态库，请从“项目”菜单中选择“属性”。在左窗格中，选择“配置属性”下的“常规”。在右窗格中，将“配置类型”更改为“静态库(.lib)”。单击“确定”保存更改。

如果是从命令行生成，必须分两个步骤来生成程序。首先，通过使用带编译器选项 /c 的 Cl.exe 编译代码 (cl /c /EHsc MathFuncsLib.cpp)。这将创建名为“MathFuncsLib.obj”的对象文件。有关更多信息，请参见 /c（在不链接的情况下进行编译）。接着，使用库管理器 Lib.exe 链接代码 (lib MathFuncsLib.obj)。这将创建静态库“MathFuncsLib.lib”。有关库管理器的更多信息，请参见LIB 引用。
编译该静态库，方法是选择“生成”菜单中的“生成解决方案”。这将创建一个可供其他程序使用的静态库。

创建引用静态库的控制台应用程序

若要创建将引用并使用刚创建的静态库的应用程序，请从“文件”菜单中选择“新建”，然后选择“项目”。
在“项目类型”窗格中，选择“Visual C++”下的“Win32”。
在“模板”窗格中，选择“Win32 控制台应用程序”。
为项目选择一个名称（如 MyExecRefsLib），并将其键入“名称”字段。在“解决方案”旁边的下拉列表框中选择“添入解决方案”。这会将新项目添加到该静态库所属的同一个解决方案中。
单击“确定”启动“Win32 应用程序向导”。在“Win32 应用程序向导”对话框的“概述”页中，单击“下一步”。
在“Win32 应用程序向导”的“应用程序设置”页中，选择“应用程序类型”下的“控制台应用程序”。
在“Win32 应用程序向导”的“应用程序设置”页中，清除“附加选项”下的“预编译头”。
单击“完成”创建项目。

在应用程序中使用静态库的功能

创建控制台应用程序后，该向导将为您创建一个空程序。源文件的名称与您在前面为项目选择的名称相同。在本示例中，名为“MyExecRefsLib.cpp”。
您必须引用所创建的静态库才能使用其算术例程。为此，请在“项目”菜单中选择“引用”。在 MyExecRefsLib“属性页”对话框中，展开“通用属性”节点，然后单击“添加新引用”。有关“引用”对话框的更多信息，请参见“<Projectname> 属性页”对话框 ->“通用属性”->“框架和引用”。
将显示“添加引用”对话框。 “项目”选项卡列出了当前解决方案中的各个项目以及可以引用的所有库。在“项目”选项卡中，选择 MathFuncsLib。单击“确定”。
若要引用 MathFuncsLib.h 头文件，必须修改包含目录路径。在 MyExecRefsLib“属性页”对话框中，展开“配置属性”节点，展开“C/C++”节点，然后选择“常规”。在“附加包含目录”属性值中，键入 MathFuncsLib 目录的路径或浏览至该目录。

若要浏览至目录路径，请在属性值下拉列表框中单击“编辑”。在“附加包含目录”对话框中的在文本框中选择一个空行，然后单击行尾的省略号按钮（“…”）。在“选择目录”对话框中，选择 MathFuncsLib 目录，然后单击“选择文件夹”保存所做的选择并关闭对话框。在“附加包含目录”对话框中，单击“确定”。
现在即可在此应用程序中使用 MyMathFuncs 类。为此，请将 MyExecRefsLib.cpp 的内容替换为下面的代码。

// MyExecRefsLib.cpp
// compile with: /EHsc /link MathFuncsLib.lib

#include <iostream>

#include "MathFuncsLib.h"

using namespace std;

int main()
{
    double a = 7.4;
    int b = 99;

    cout << "a + b = " <<
        MathFuncs::MyMathFuncs::Add(a, b) << endl;
    cout << "a - b = " <<
        MathFuncs::MyMathFuncs::Subtract(a, b) << endl;
    cout << "a * b = " <<
        MathFuncs::MyMathFuncs::Multiply(a, b) << endl;
    cout << "a / b = " <<
        MathFuncs::MyMathFuncs::Divide(a, b) << endl;

    return 0;
}

通过从“生成”菜单中选择“生成解决方案”，生成可执行文件。

运行应用程序

确保选择“MyExecRefsLib”作为默认项目。在“解决方案资源管理器”中，选择 MyExecRefsLib，然后从“项目”菜单中选择“设为启动项目”。
若要运行项目，请选择“调试”菜单中的“开始执行（不调试）”。输出应该与下面的内容类似：
```
a + b = 106.4
a - b = -91.6
a * b = 732.6
a / b = 0.0747475
```

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