創建和使用靜態庫 (C++)

我們將創建的下一個庫類型是靜態庫 (LIB)。使用靜態庫是重用代碼的一種絕佳方式。您不必在自己創建的每個程序中重新實現同一例程，而只需對這些例程編寫一次，然後從需要該功能的應用程序引用它們即可。

本演練涵蓋以下內容：

• 創建新的靜態庫項目。

• 向靜態庫添加類。

• 創建引用靜態庫的應用程序。

• 在控制檯應用程序中使用靜態庫的功能。

• 運行應用程序。

先決條件

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本主題假定您具備 C++ 語言的基礎知識。

創建新的靜態庫項目

1. 從“文件”菜單中，選擇“新建”，然後選擇“項目…”。

2. 在“項目類型”窗格中，選擇“Visual C++”下的“Win32”。

3. 在“模板”窗格中，選擇“Win32 控制檯應用程序”。

4. 爲項目選擇一個名稱，如“MathFuncsLib”，並將其輸入“名稱”字段。爲解決方案選擇一個名稱，如“StaticLibrary”，並將其輸入“解決方案名稱”字段。

5. 按“確定”啓動“Win32 應用程序嚮導”。在“Win32 應用程序嚮導”對話框的“概述”頁中，按“下一步”。

6. 在“Win32 應用程序嚮導”的“應用程序設置”頁中，選擇“應用程序類型”下的“靜態庫”。

7. 在“Win32 應用程序嚮導”的“應用程序設置”頁中，清除“附加選項”下的“預編譯頭”複選框。

8. 按“完成”創建項目。

向靜態庫添加類

1. 若要爲新類創建頭文件，請從“項目”菜單中選擇“添加新項…”。將顯示“添加新項”對話框。從“類別”窗格中，選擇“Visual C++”下的“代碼”。從“模板”窗格中選擇“頭文件(.h)”。爲頭文件選擇一個名稱，如“MathFuncsLib.h”，並按“添加”。將顯示一個空白文件。

2. 添加一個名爲“MyMathFuncs”的簡單類，以執行常見的算術運算，如加、減、乘和除。代碼應與以下內容類似：

   // 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);
       };
   }
   

3. 若要爲新類創建源文件，請從“項目”菜單中選擇“添加新項…”。將顯示“添加新項”對話框。從“類別”窗格中，選擇“Visual C++”下的“代碼”。從“模板”窗格中，選擇“C++ 文件(.cpp)”。爲源文件選擇一個名稱，如“MathFuncsLib.cpp”，並按“添加”。將顯示一個空白文件。

4. 在源文件中實現“MyMathFuncs”的功能。代碼應與以下內容類似：

   // 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;
       }
   }
   

5. 若要將項目生成爲靜態庫，請從“項目”菜單中選擇“MathFuncsLib屬性…”。在左窗格中，選擇“配置屬性”下的“常規”。在右窗格中，將“配置類型”更改爲“靜態庫(.lib)”。按“確定”保存更改。

   說明：

   如果是從命令行生成，必須分兩個步驟來生成程序。首先，通過使用帶編譯器選項 /c 的 Cl.exe 編譯代碼 (cl /c /EHsc MathFuncsLib.cpp)。這將創建名爲“MathFuncsLib.obj”的對象文件。有關更多信息，請參見 /c（編譯但不鏈接）。接着，使用庫管理器 Lib.exe 鏈接代碼 (lib MathFuncsLib.obj)。這將創建靜態庫“MathFuncsLib.lib”。有關庫管理器的更多信息，請參見LIB 引用。

6. 編譯該靜態庫，方法是選擇“生成”菜單中的“生成解決方案”。這將創建一個可供其他程序使用的靜態庫。

創建引用靜態庫的應用程序

1. 若要創建引用並使用剛剛創建的靜態庫的應用程序，請從“文件”菜單中選擇“新建”，然後選擇“項目…”。

2. 在“項目類型”窗格中，選擇“Visual C++”下的“Win32”。

3. 在“模板”窗格中，選擇“Win32 控制檯應用程序”。

4. 爲項目選擇一個名稱（如“MyExecRefsLib”），並將其鍵入“名稱”字段。從“解決方案”旁邊的下拉列表中選擇“添入解決方案”。這會將新項目添加到該靜態庫所屬的同一個解決方案中。

5. 按“確定”啓動“Win32 應用程序嚮導”。在“Win32 應用程序嚮導”對話框的“概述”頁中，按“下一步”。

6. 在“Win32 應用程序嚮導”的“應用程序設置”頁中，選擇“應用程序類型”下的“控制檯應用程序”。

7. 在“Win32 應用程序嚮導”的“應用程序設置”頁中，清除“附加選項”下的“預編譯頭”。

8. 按“完成”創建項目。

在控制檯應用程序中使用靜態庫的功能

1. 創建新的控制檯應用程序後，該向導將爲您創建一個空程序。源文件的名稱與您在前面爲項目選擇的名稱相同。在本示例中，名爲“MyExecRefsLib.cpp”。

2. 若要使用在靜態庫中創建的算術例程，必須引用該靜態庫。爲此，請選擇“項目”菜單中的“引用…”。在“屬性頁”對話框中，展開“通用屬性”節點，並選擇“引用”。然後選擇“添加新引用…”按鈕。有關“引用...”對話框的更多信息，請參見“<Projectname> 屬性頁”對話框 ->“通用屬性”->“框架和引用”。

3. 顯示“添加引用”對話框。此對話框列出了所有可以引用的庫。“項目”選項卡列出了當前解決方案中的所有項目，以及它們包含的所有庫。在“項目”選項卡中，選擇“MathFuncsLib”。然後選擇“確定”。有關“添加引用”對話框的更多信息，請參見“添加引用”對話框。

4. 若要引用靜態庫的頭文件，必須修改包含目錄路徑。爲此，請在“屬性頁”對話框中，展開“配置屬性”節點，然後展開“C/C++”節點，並選擇“常規”。在“附加包含目錄”旁邊，鍵入“MathFuncsLib.h”頭文件所在位置的路徑。

5. 現在，可以在應用程序中使用“MyMathFuncs”類了。使用以下代碼替換“MyExecRefsLib.cpp”的內容：

   // 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;
   }
   

6. 通過從“生成”菜單中選擇“生成解決方案”，生成可執行文件。

運行應用程序

1. 確保選擇“MyExecRefsLib”作爲默認項目。在“解決方案資源管理器”中，選擇“MyExecRefsLib”，然後選擇“項目”菜單中的“設爲啓動項目”。

2. 若要運行項目，請選擇“調試”菜單中的“開始執行（不調試）”。輸出應該與下面的內容類似：

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