如何在CMake中创建并使用部分链接目标文件（VxWorks内核模块开发）

问题背景 #

我正在为VxWorks开发内核模块，构建流程需遵循以下步骤：

• 编译源文件
• 对编译生成的目标文件进行部分链接（使用-r标志），生成单个目标文件
• 对该部分链接目标文件运行自定义脚本，生成created_by_script.c文件
• 编译created_by_script.c文件，并与之前生成的部分链接目标文件链接

当前使用CMake 3.25.2，希望避免手动编写链接命令（防止降低可读性），但尝试的方案遇到以下问题：

尝试的代码 #

add_executable(${TARGET_NAME} all_sources.cpp)
set_target_properties(${TARGET_NAME} PROPERTIES
  RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY "${TARGET_TEMP_DIR}"
  SUFFIX ".o"
  ENABLE_EXPORTS TRUE
)

# ... 此处添加运行脚本的自定义目标 ...

add_executable(${FINAL_TARGET}
  created_by_script.c
  $<TARGET_FILE:${TARGET_NAME}>
)
target_link_libraries(${FINAL_TARGET}
  ${TARGET_NAME}
)
add_dependencies(${FINAL_TARGET} ${TARGET})

遇到的问题 #

• 链接可执行文件时无法将生成的目标文件纳入源文件列表
• 使用生成器表达式$<TARGET_FILE:${TARGET_NAME}>时配置阶段报错，因文件尚未生成，需两次构建才能正常运行

解决方案 #

方法1：OBJECT库+自定义命令（无需升级CMake） #

利用OBJECT库管理编译后的目标文件，通过自定义命令执行部分链接，全程依赖CMake自动管理：

# 1. 将源文件编译为OBJECT库（仅编译，不执行链接）
add_library(${OBJ_LIB_NAME} OBJECT all_sources.cpp)

# 2. 指定部分链接后目标文件的输出路径
set(PARTIAL_LINKED_O "${TARGET_TEMP_DIR}/partial_linked.o")

# 3. 执行部分链接：用编译器驱动调用ld -r，避免直接写ld命令
add_custom_command(
  OUTPUT ${PARTIAL_LINKED_O}
  COMMAND ${CMAKE_CXX_COMPILER} -r $<TARGET_OBJECTS:${OBJ_LIB_NAME}> -o ${PARTIAL_LINKED_O}
  DEPENDS ${OBJ_LIB_NAME}
  COMMENT "Performing partial link to create ${PARTIAL_LINKED_O}"
)

# 4. 运行自定义脚本生成created_by_script.c
add_custom_command(
  OUTPUT created_by_script.c
  COMMAND ${YOUR_SCRIPT_PATH} ${PARTIAL_LINKED_O}
  DEPENDS ${PARTIAL_LINKED_O}
  COMMENT "Running script to generate created_by_script.c"
)

# 5. 构建最终可执行文件
add_executable(${FINAL_TARGET}
  created_by_script.c
  ${PARTIAL_LINKED_O}
)
# 根据需求添加VxWorks依赖库
target_link_libraries(${FINAL_TARGET} PRIVATE ${VXWORKS_REQUIRED_LIBS})

方法2：升级至CMake 3.29+使用LINK_LIBRARY属性 #

CMake 3.29新增LINK_LIBRARY属性，可直接为静态库指定部分链接标志，语法更简洁：

# 1. 编译源文件为OBJECT库
add_library(${OBJ_LIB_NAME} OBJECT all_sources.cpp)

# 2. 创建部分链接的静态库（本质是生成单个.o文件）
add_library(${PARTIAL_LIB_NAME} STATIC)
target_sources(${PARTIAL_LIB_NAME} PRIVATE $<TARGET_OBJECTS:${OBJ_LIB_NAME}>)
set_target_properties(${PARTIAL_LIB_NAME} PROPERTIES
  LINK_LIBRARY "-r"  # 指定部分链接标志
  SUFFIX ".o"        # 输出文件后缀改为.o
)

# 3. 运行脚本生成created_by_script.c
add_custom_command(
  OUTPUT created_by_script.c
  COMMAND ${YOUR_SCRIPT_PATH} $<TARGET_FILE:${PARTIAL_LIB_NAME}>
  DEPENDS ${PARTIAL_LIB_NAME}
  COMMENT "Generating created_by_script.c"
)

# 4. 构建最终可执行
add_executable(${FINAL_TARGET}
  created_by_script.c
  $<TARGET_FILE:${PARTIAL_LIB_NAME}>
)
target_link_libraries(${FINAL_TARGET} PRIVATE ${VXWORKS_REQUIRED_LIBS})

核心优势 #

• 两种方案均无需手动维护源文件列表，依赖关系由CMake自动处理，一次构建即可完成
• 方法1兼容现有CMake 3.25.2版本，方法2利用新版本特性进一步简化语法，提升可读性

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kecajjo