linux 上编译 c++ 项目结构

本文展示在 Linux 中使用 CMake 构建 C++ 文件的最简完整示例，包含可执行文件和库文件的分离输出。

1. 多文件项目结构

• build/：存放临时构建文件（可以随时删除重新构建）
• bin/：存放最终的可执行文件（供用户直接使用）
• lib/：存放编译好的库文件
• include/：存放公共头文件（供其他项目使用）

创建项目目录结构

mkdir -p my_project/{bin,lib,build,include,src}
cd my_project
touch CMakeLists.txt
touch include/hello.h
touch src/{main.cpp,hello.cpp}

最终项目结构

my_project/
├── bin/           # 可执行文件输出目录（构建后自动生成）
├── lib/           # 库文件输出目录（构建后自动生成）
├── build/         # 构建中间文件目录
├── include/       # 公共头文件
│   └── hello.h
├── src/           # 源代码
│   ├── main.cpp
│   └── hello.cpp
└── CMakeLists.txt

include/hello.h

#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H

void printHello();

#endif

src/hello.cpp

#include <iostream>
#include "hello.h"

void printHello() {
    std::cout << "Hello from library function!" << std::endl;
}

src/main.cpp

#include <iostream>
#include "hello.h"

int main() {
    printHello();
    std::cout << "Hello from executable!" << std::endl;
    return 0;
}

2. CMakeLists.txt 配置

# 指定最低CMake版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)

# 定义项目名称
project(MyProject)

# 设置输出目录（关键配置）
set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)  # 可执行文件
set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)  # 动态库
set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)  # 静态库

# 指定头文件目录
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)

# 创建库文件（静态库）
add_library(hello STATIC src/hello.cpp)

# 创建可执行文件
add_executable(myapp src/main.cpp)

# 链接库到可执行文件
target_link_libraries(myapp hello)

3. 构建和运行完整流程

步骤1：进入项目目录

cd my_project

步骤2：创建并进入构建目录

mkdir build
cd build

步骤3：配置项目（生成构建文件）

cmake ..

输出示例：

-- The C compiler identification is GNU 9.4.0
-- The CXX compiler identification is GNU 9.4.0
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc - skipped
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++ - skipped
-- Detecting CXX compile features
-- Detecting CXX compile features - done
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /home/user/my_project/build

步骤4：编译项目

cmake --build .

输出示例：

Scanning dependencies of target hello
[ 25%] Building CXX object CMakeFiles/hello.dir/src/hello.cpp.o
[ 50%] Linking CXX static library ../../lib/libhello.a
[ 50%] Built target hello
Scanning dependencies of target myapp
[ 75%] Building CXX object CMakeFiles/myapp.dir/src/main.cpp.o
[100%] Linking CXX executable ../../bin/myapp
[100%] Built target myapp

步骤5：查看生成的文件

# 查看bin目录（可执行文件）
ls -l ../bin/

输出：

-rwxr-xr-x 1 user user 16720 Mar 11 10:00 myapp

# 查看lib目录（库文件）
ls -l ../lib/

输出：

-rw-r--r-- 1 user user 1590 Mar 11 10:00 libhello.a

步骤6：运行程序

../bin/myapp

输出：

Hello from library function!
Hello from executable!

步骤7：（可选）清理构建文件

# 删除build目录（保留bin和lib）
cd ..
rm -rf build

# 如果要彻底清理（包括bin和lib）
rm -rf build bin lib

4. 完整的命令序列（一键复制版）

# 创建项目结构
mkdir -p my_project/{bin,lib,build,include,src}
cd my_project

# 创建头文件
cat > include/hello.h << 'EOF'
#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H
void printHello();
#endif
EOF

# 创建库源文件
cat > src/hello.cpp << 'EOF'
#include <iostream>
#include "hello.h"
void printHello() {
    std::cout << "Hello from library function!" << std::endl;
}
EOF

# 创建主程序文件
cat > src/main.cpp << 'EOF'
#include <iostream>
#include "hello.h"
int main() {
    printHello();
    std::cout << "Hello from executable!" << std::endl;
    return 0;
}
EOF

# 创建CMakeLists.txt
cat > CMakeLists.txt << 'EOF'
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProject)

set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)
set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)
set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)

include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)

add_library(hello STATIC src/hello.cpp)
add_executable(myapp src/main.cpp)
target_link_libraries(myapp hello)
EOF

# 构建和运行
cd build
cmake ..
cmake --build .
../bin/myapp

5. 验证构建结果

# 验证可执行文件
ls -l ../bin/
file ../bin/myapp

# 验证库文件
ls -l ../lib/
file ../lib/libhello.a

# 运行测试
../bin/myapp

6. 关键点说明

输出目录变量说明

CMake 变量	用途	对应目录
CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY	可执行文件（.exe, .dll）	bin/
CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY	动态库（.so, .dylib, .dll）	lib/
CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY	静态库（.a, .lib）	lib/

库类型说明

• STATIC：静态库（.a 文件），编译时链接到可执行文件
• SHARED：动态库（.so 文件），运行时加载

这样就完成了可执行文件在 bin/、库文件在 lib/ 的 CMake 项目构建完整流程。