建立和使用靜態程式庫 (C++)

發行項
08/21/2008

更新：2007 年 11 月

我們將會建立的下一個程式庫類型是靜態程式庫 (LIB)。使用靜態程式庫是重複使用程式碼的好方法，您只需要撰寫這些常式一次，並從需要其功能的應用程式中參考它們，而不需要在所建立的每個程式中都重新實作相同的常式。

本逐步解說將涵蓋下列項目：

建立新的靜態程式庫專案。
將類別加入至靜態程式庫。
建立會參考靜態程式庫的應用程式。
在主控台應用程式中使用靜態程式庫的功能。
執行應用程式。

必要條件

本主題假設您已了解 C++ 語言的基礎。如果您才剛開始學習 C++，建議您參考 Herb Schildt 所著的《C++ Beginner's Guide》。您可以在 https://www.microsoft.com/taiwan/vstudio/ 找到這份文件的線上版本。

若要建立新的靜態程式庫專案

在 [檔案] 功能表中，選取 [新增]，然後選取 [專案]。
在 [專案類型] 窗格上，選取 [Visual C++] 下的 [Win32]。
選取 [範本] 窗格上的 [Win32 主控台應用程式]。
選擇專案名稱，例如 MathFuncsLib，然後在 [名稱] 欄位中輸入此名稱。選擇方案名稱，例如 StaticLibrary，然後在 [方案名稱] 欄位中輸入此名稱。
按 [確定] 啟動 [Win32 應用程式精靈]。在 [Win32 應用程式精靈] 對話方塊的 [概觀] 頁面中，按 [下一步]。
在 [Win32 應用程式精靈] 之 [應用程式設定] 頁面的 [應用程式類型] 下，選取 [靜態程式庫]。
在 [Win32 應用程式精靈] 之 [應用程式設定] 頁面的 [其他選項] 下，清除 [先行編譯標頭] 核取方塊。
按下 [完成]，即可建立專案。

若要將類別加入至靜態程式庫

從 [專案] 功能表選取 [加入新項目]，以建立新類別的標頭檔。[加入新項目] 對話方塊隨即顯示。從 [分類] 窗格中，在 [Visual C++] 之下選取 [程式碼]。從 [範本] 窗格中，選取 [標頭檔 (.h)]。選擇標頭檔的名稱，例如 MathFuncsLib.h，然後按 [加入]。將會顯示空白檔案。

加入一個稱為 MyMathFuncs 的簡單類別，用來執行一般算術運算，例如加法、減法、乘法和除法。此程式碼應該與下列程式碼相似：

// 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);
    };
}

從 [專案] 功能表選取 [加入新項目…]，以建立新類別的原始程式檔。[加入新項目] 對話方塊隨即顯示。從 [分類] 窗格中，在 [Visual C++] 之下選取 [程式碼]。從 [範本] 窗格中，選取 [C++ 檔 (.cpp)]。選擇原始程式檔的名稱，例如 MathFuncsLib.cpp，然後按 [加入]。將會顯示空白檔案。

在原始程式檔中實作 MyMathFuncs 的功能。此程式碼應該與下列程式碼相似：

// 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;
    }
}

從 [專案] 功能表，選取 [MathFuncsLib屬性]，準備將專案建置成靜態程式庫。在左邊窗格的 [組態屬性] 下，選取 [一般]。在右邊窗格中，將 [組態型別] 變更為 [靜態程式庫 (.lib)]。按下 [確定] 儲存變更。

注意事項：
當您從命令列建置時，就必須以兩個步驟建置程式。首先，以 /c 編譯器選項 (cl /c /EHsc MathFuncsLib.cpp) 使用 Cl.exe 來編譯程式碼。這會建立一個名為 MathFuncsLib.obj 的目的檔 (Object File)。如需詳細資訊，請參閱 /c (編譯而不連結)。接下來，使用 Library Manager Lib.exe 連結程式碼 (lib MathFuncsLib.obj)。這會建立靜態程式庫 MathFuncsLib.lib。如需 Library Manager 的詳細資訊，請參閱 LIB 參考。

當您從命令列建置時，就必須以兩個步驟建置程式。首先，以 /c 編譯器選項 (cl /c /EHsc MathFuncsLib.cpp) 使用 Cl.exe 來編譯程式碼。這會建立一個名為 MathFuncsLib.obj 的目的檔 (Object File)。如需詳細資訊，請參閱 /c (編譯而不連結)。接下來，使用 Library Manager Lib.exe 連結程式碼 (lib MathFuncsLib.obj)。這會建立靜態程式庫 MathFuncsLib.lib。如需 Library Manager 的詳細資訊，請參閱 LIB 參考。

從 [建置] 功能表中選取 [建置方案]，以編譯靜態程式庫。這會建立可供其他程式使用的靜態程式庫。

若要建立會參考靜態程式庫的應用程式

若要建立會參考及使用剛才所建立之靜態程式庫的應用程式，請從 [檔案] 功能表中選取 [新增]，再選取 [專案…]。
在 [專案類型] 窗格上，選取 [Visual C++] 下的 [Win32]。
選取 [範本] 窗格上的 [Win32 主控台應用程式]。
選擇專案名稱，例如 MyExecRefsLib，然後在 [名稱] 欄位中輸入此名稱。在 [方案] 旁邊，從下拉式清單中選取 [加入至方案]。這樣會將此新專案加入至和靜態程式庫相同的方案中。
按 [確定] 啟動 [Win32 應用程式精靈]。在 [Win32 應用程式精靈] 對話方塊的 [概觀] 頁面中，按 [下一步]。
在 [Win32 應用程式精靈] 之 [應用程式設定] 頁面的 [應用程式類型] 下，選取 [主控台應用程式]。
在 [Win32 應用程式精靈] 之 [應用程式設定] 頁面的 [其他選項] 下，清除 [先行編譯標頭] 核取方塊。
按下 [完成]，即可建立專案。

若要在主控台應用程式中使用靜態程式庫的功能

建立新的主控台應用程式之後，精靈會自動為您建立空白程式。原始程式檔的名稱會與您先前所選擇的專案名稱相同，在本範例中，它的名稱是 MyExecRefsLib.cpp。
若要使用在靜態程式庫中建立的數學常式，您就必須參考它。若要進行這項操作，請從 [專案] 功能表中選取 [參考]。從 [屬性頁] 對話方塊中，展開 [通用屬性] 節點並選取 [參考]。然後選取 [加入新參考] 按鈕。如需 [參考] 對話方塊的詳細資訊，請參閱<Projectname> 屬性頁對話方塊、通用屬性、架構與參考。
接著會顯示 [加入參考] 對話方塊。這個對話方塊會列出所有您可以參考的程式庫。[專案] 索引標籤會列出目前方案中的所有專案，以及這些專案所包含的任何程式庫。在 [專案] 索引標籤上，選取 [MathFuncsLib]。再選取 [確定]。如需 [加入參考] 對話方塊的詳細資訊，請參閱加入參考對話方塊。
若要參考靜態程式庫的標頭檔，您必須修改 Include 目錄路徑。若要做到這點，請在 [屬性頁] 對話方塊中，依序展開 [組態屬性] 節點、[C/C++] 節點，然後選取 [一般]。在 [其他 Include 目錄] 旁邊，輸入 MathFuncsLib.h 標頭檔所在位置的路徑。

現在您就可以在此應用程式中使用 MyMathFuncs 類別。以下列程式碼取代 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;
}

選取 [建置] 功能表中的 [建置方案]，以建置可執行檔。

若要執行應用程式

確認所選取的預設專案是 [MyExecRefsLib]。在 [方案總管] 中，選取 [MyExecRefsLib]，然後從 [專案] 功能表中選取 [設定為啟始專案]。
若要執行專案，請從 [偵錯] 功能表選取 [啟動但不偵錯]。輸出應該會與以下相似：
```
a + b = 106.4
a - b = -91.6
a * b = 732.6
a / b = 0.0747475
```