#六、如何使用外部共享库和头文件
[TOC]
抱歉，本节仍然继续折腾Hello World.
上一节我们已经完成了libhello 动态库的构建以及安装，本节我们的任务很简单：编写一个程序使用我们上一节构建的共享库。
###1，准备工作:
请在/backup/cmake 目录建立t4目录，本节所有资源将存储在t4目录。
###2，重复以前的步骤，建立src目录，编写源文件main.c
内容如下：
```
#include <hello.h>
int main(){
HelloFunc();
return 0;
}
```
编写工程主文件CMakeLists.txt PROJECT(NEWHELLO) ADD_SUBDIRECTORY(src)
编写src/CMakeLists.txt ADD_EXECUTABLE(main main.c)
上述工作已经严格按照我们前面季节提到的内容完成了。
###３，外部构建
按照习惯，仍然建立build 目录，使用cmake .. 方式构建。过程：
```
cmake ..
make
```
构建失败，如果需要查看细节，可以使用第一节提到的方法make VERBOSE=1 来构建错误输出为是：
/backup/cmake/t4/src/main.c:1:19: error: hello.h: 没有那个文件或目录
###４，引入头文件搜索路径。
hello.h 位于/usr/include/hello 目录中，并没有位于系统标准的头文件路径，(有人会说了，白痴啊，你就不会include <hello/hello.h> ，同志，要这么干，我这一节就没什么可写了，只能选择一个glib 或者libX11 来写了，这些代码写出来很多同志
是看不懂的)为了让我们的工程能够找到hello.h 头文件，我们需要引入一个新的指令INCLUDE_DIRECTORIES ，其完整语法为：
```
INCLUDE_DIRECTORIES([AFTER|BEFORE] [SYSTEM] dir1 dir2 ...)
```
这条指令可以用来向工程添加多个特定的头文件搜索路径，路径之间用空格分割，如果路径中包含了空格，可以使用双引号将它括起来，默认的行为是追加到当前的头文件搜索路径的后面，你可以通过两种方式来进行控制搜索路径添加的方式：
* １，CMAKE_INCLUDE_DIRECTORIES_BEFORE
通过SET 这个cmake变量为on，可以将添加的头文件搜索路径放在已有路径的前面。
* ２，通过AFTER 或者BEFORE 参数，也可以控制是追加还是置前。
现在我们在src/CMakeLists.txt 中添加一个头文件搜索路径，方式很简单，加入：INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)
进入build 目录，重新进行构建，这是找不到hello.h 的错误已经消失，但是出现了一个新的错误：
>main.c:(.text+0x12): undefined reference to `HelloFunc'
因为我们并没有link 到共享库libhello 上。
###5，为target 添加共享库
我们现在需要完成的任务是将目标文件链接到libhello ，这里我们需要引入两个新的指令LINK_DIRECTORIES 和TARGET_LINK_LIBRARIES LINK_DIRECTORIES 的全部语法是：LINK_DIRECTORIES(directory1 directory2 ...)
这个指令非常简单，添加非标准的共享库搜索路径，比如，在工程内部同时存在共享库和可执行二进制，在编译时就需要指定一下这些共享库的路径。这个例子中我们没有用到这个指令。
`TARGET_LINK_LIBRARIES `的全部语法是:
```
TARGET_LINK_LIBRARIES(target library1<debug | optimized> library2...)
```
这个指令可以用来为target添加需要链接的共享库，本例中是一个可执行文件，但是同样可以用于为自己编写的共享库添加共享库链接。
为了解决我们前面遇到的HelloFunc 未定义错误，我们需要作的是向src/CMakeLists.txt 中添加如下指令：
```
TARGET_LINK_LIBRARIES(main hello)
```
也可以写成
```
TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.so)
```
这里的hello 指的是我们上一节构建的共享库libhello.
进入build 目录重新进行构建。cmake .. make 这是我们就得到了一个连接到libhello 的可执行程序main，位于build/src 目录，运行main 的结果是输出：
Hello World
让我们来检查一下main 的链接情况：
>ldd src/main linux-gate.so.1 => (0xb7ee7000)
libhello.so.1 => /usr/lib/libhello.so.1 (0xb7ece000)
libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xb7d77000)/lib/ld-linux.so.2 (0xb7ee8000)
可以清楚的看到main 确实链接了共享库libhello ，而且链接的是动态库libhello.so.1
那如何链接到静态库呢？方法很简单：将TARGET_LINK_LIBRRARIES 指令修改为:TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.a)
重新构建后再来看一下main 的链接情况
>ldd src/mainlinux-gate.so.1 => (0xb7fa8000)libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xb7e3a000)/lib/ld-linux.so.2 (0xb7fa9000)
说明，main 确实链接到了静态库libhello.a
###6，特殊的环境变量CMAKE_INCLUDE_PATH 和CMAKE_LIBRARY_PATH
务必注意，这两个是环境变量而不是cmake变量。使用方法是要在bash 中用export或者在csh中使用set命令设置或者`CMAKE_INCLUDE_PATH=/home/include cmake ..` 等方式。
这两个变量主要是用来解决以前autotools工程中--extra-include-dir 等参数的支持的。也就是，如果头文件没有存放在常规路径(/usr/include, /usr/local/include 等)，则可以通过这些变量就行弥补。
我们以本例中的hello.h为例，它存放在/usr/include/hello 目录，所以直接查找肯定是找不到的。前面我们直接使用了绝对路径INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello) 告诉工程这个头文件目录。为了将程序更智能一点，我们可以使用CMAKE_INCLUDE_PATH来进行，使用bash的方法如下：
```
export CMAKE_INCLUDE_PATH=/usr/include/hello
```
然后在头文件中将`INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)` 替换为：`FIND_PATH(myHeader hello.h)IF(myHeader)INCLUDE_DIRECTORIES(${myHeader})ENDIF(myHeader)`
上述的一些指令我们在后面会介绍。这里简单说明一下，FIND_PATH 用来在指定路径中搜索文件名，比如：FIND_PATH(myHeader NAMES hello.h PATHS /usr/include
/usr/include/hello)这里我们没有指定路径，但是，cmake 仍然可以帮我们找到hello.h 存放的路径，就是因为我们设置了环境变量CMAKE_INCLUDE_PATH 。
如果你不使用FIND_PATH，CMAKE_INCLUDE_PATH变量的设置是没有作用的，你不能指望它会直接为编译器命令添加参数-I<CMAKE_INCLUDE_PATH> 。以此为例，CMAKE_LIBRARY_PATH 可以用在FIND_LIBRARY 中。
同样，因为这些变量直接为FIND_指令所使用，所以所有使用FIND_ 指令的cmake 模块都会受益。
###7，小结
本节我们探讨了: 如何通过INCLUDE_DIRECTORIES 指令加入非标准的头文件搜索路径。如何通过LINK_DIRECTORIES 指令加入非标准的库文件搜索路径。如果通过TARGET_LINK_LIBRARIES 为库或可执行二进制加入库链接。并解释了如果链接到静态库。
到这里为止，您应该基本可以使用cmake工作了，但是还有很多高级的话题没有探讨，比如编译条件检查、编译器定义、平台判断、如何跟pkgconfig 配合使用等等。
到这里，或许你可以理解前面讲到的“cmake的使用过程其实就是学习cmake语言并编写cmake程序的过程”，既然是“cmake语言”，自然涉及到变量、语法等.
下一节，我们将抛开程序的话题，看看常用的CMAKE 变量以及一些基本的控制语法规则。
