什麼是庫？

庫是寫好的現有的，成熟的，可以復用的二進制檔案。現實中每個專案都要依賴很多基礎的底層庫（iostream, vector, sys/resource.h ...），不可能每個人的程式都從零開始。

讀到以上說明的時候，是不是有一種 りしれ供さ小 的感覺？因此今天我帶來了庫的實際應用範例！

之前在某一間公司實習的時候，有天需要使用工業電腦控制通訊協議為CAN BUS的機器，設備商有提供一個USB轉CAN總線轉換器（I7565H1/H2），上網查了一下，手冊中的程式庫都有在網路上公開，內容也滿詳細的。

但是實際下載後發現，專案中並沒有提供SDK完整的原始碼，而是全部都包裝成動態與靜態庫供客戶選用。
不過想一想這也正常，畢竟這些都是智慧財產，總不可能把硬體data sheet和軟體SDK原始碼全部公開，萬一被抄襲了怎麼辦？
也有可能是怕使用者胡亂修改程式破壞硬體，算是某種程度的防呆機制吧，提供API給使用者，只能按照手冊上的規範操作。

以下是I7565H1/H2 SDK的檔案架構

├── 99-I7565H2.rules
├── bootinstall.service
├── ChangeLog
├── doc
│   └── linux_I7565H1H2_Software_Manual.pdf
├── examples
│   ├── i7565H1H2_a
│   ├── i7565H1H2.c
│   ├── i7565H1H2_so
│   └── Makefile
├── I7565H1H2_hotplug
├── I7565H1H2_install
├── include
│   ├── codes.h
│   ├── common.h
│   ├── debug.h
│   ├── global.h
│   ├── i7000.h
│   ├── i7565H1H2.h
│   ├── i7k.h
│   ├── Makefile
│   ├── msw.h
│   ├── sio.h
│   ├── threadfun.h
│   └── timer.h
├── lib
│   ├── libI7565H1H2_64.a
│   ├── libI7565H1H2_64.so -> ../lib/libI7565H1H2_64.so.1
│   ├── libI7565H1H2_64.so.1 -> ../lib/libI7565H1H2_64.so.1.0
│   ├── libI7565H1H2_64.so.1.0
│   ├── libI7565H1H2.a
│   ├── libI7565H1H2_arm.a
│   ├── libI7565H1H2_arm.so -> ../lib/libI7565H1H2_arm.so.1
│   ├── libI7565H1H2_arm.so.1 -> ../lib/libI7565H1H2_arm.so.1.0
│   ├── libI7565H1H2_arm.so.1.0
│   ├── libI7565H1H2.so -> ../lib/libI7565H1H2.so.1
│   ├── libI7565H1H2.so.1 -> ../lib/libI7565H1H2.so.1.0
│   ├── libI7565H1H2.so.1.0
│   ├── libi7k_64.a
│   ├── libi7k_64.so -> ../lib//libi7k_64.so.1
│   ├── libi7k_64.so.1 -> ../lib//libi7k_64.so.1.0
│   ├── libi7k_64.so.1.0
│   ├── libi7k.a
│   ├── libi7k_arm.a
│   ├── libi7k_arm.so -> libi7k_arm.so.1
│   ├── libi7k_arm.so.1 -> libi7k_arm.so.1.0
│   ├── libi7k_arm.so.1.0
│   ├── libi7k.so -> ../lib//libi7k.so.1
│   ├── libi7k.so.1 -> ../lib//libi7k.so.1.0
│   └── libi7k.so.1.0
├── Makefile
└── README

可以看到整個軟體SDK中只有examples/i7565H1H2.c是可供修改的範例原始碼（內容是API的使用範例），其他都是讓客戶使用的靜態庫、動態庫與標頭檔。

因此接下來範例內容，就是使用上一篇編譯出來的靜態與動態函式庫還有標頭檔(用來模擬別人的庫)，在沒有庫原始碼的情況下，如何與主程式鍊結成最終的執行檔（使用別人的庫），而不是向昨天一樣，從原始碼編譯成庫之後再與主程式鍊結。

語法

link_directories

定義：鍊結器尋找鍊結文件的路徑。

link_directories( [directory1] [directory2] ...)

> [directory] : 庫路徑

範例

$ git clone https://github.com/m11112089/2023_iT_CMake.git
$ cd ~/2023_iT_CMake/Day11

1. 將昨天我們編譯出來的動態庫與靜態庫放入 Day11/lib 資料夾中

$ cp ~/2023_iT_CMake/Day10/build/lib/* ~/2023_iT_CMake/Day11/lib/
// 那個星號是代表該目錄下所有的檔案

kai@esoc:~/2023_iT_CMake/Day11/lib$ cp ~/2023_iT_CMake/Day10/build/lib/* ~/2023_iT_CMake/Day11/lib/
kai@esoc:~/2023_iT_CMake/Day11/lib$ tree
.
├── libmysqrt_a.a
└── libmysqrt_so.so

2. 修改CMakeListx.txt

• 將庫所在的路徑加入

link_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)
# 將庫所在路徑加入鍊結器的搜尋路徑中

• 鍊結靜態庫

add_executable(main_a src/main.cpp)
# 將main.cpp編譯成一個可執行文件main_a
target_link_libraries(main_a mysqrt_a)
# 將mysqrt_a鍊結到main_a

• 鍊結動態庫

add_executable(main_so src/main.cpp)
# 將main.cpp編譯成一個可執行文件main_so
target_link_libraries(main_so mysqrt_so)
# 將mysqrt_so鍊結到main_so

3. 編譯與執行

$ cd build
$ cmake ..
$ make
$ ./main_a 10
$ ./main_so 10

由此可見，只要路徑正確程式可以在沒有庫原始碼的情況順利編譯並執行完畢。

注意一定要有標頭檔，原因在於C++的編譯方式為個別編譯(separate compilation)，能讓程式分為數個檔案，並且每一個都能獨立編譯成binary檔，而能夠獨立的編譯的關鍵是要有標頭檔的"宣告"，在最後練接(linking)的階段才會去尋找"宣告"如何實現的"定義"。