C++中正确链接nlopt库的方法及架构不兼容问题求助

问题现象 #

编译C++代码时出现如下链接错误：

ld: warning: ignoring file '/usr/local/Cellar/nlopt/2.9.1/lib/libnlopt.0.13.0.dylib': found architecture 'x86_64', required architecture 'arm64'
Undefined symbols for architecture arm64:
  "_nlopt_create", referenced from:
      nlopt::opt::opt(nlopt::algorithm, unsigned int) in nlopt_test-cc0bb7.o

编译命令：

g++ -std=c++14 -I /usr/local/include nlopt_test.cpp -o nlopt_test -L /usr/local/lib -lnlopt

测试代码：

#include <nlopt.hpp>
int main() {
    // Create an optimizer object
    nlopt::opt opt(nlopt::LN_COBYLA, 2);
    // Do stuff
}

原因分析 #

通过file /usr/local/lib/libnlopt.0.13.0.dylib确认，brew安装的nlopt库为x86_64架构，但当前编译目标是ARM64（Apple Silicon）架构，链接器会忽略架构不匹配的库，最终导致符号未定义错误。

解决方案 #

方案1：源码编译ARM64版本的nlopt #

1. 卸载现有x86_64版本的nlopt：

   brew uninstall nlopt
   

2. 下载源码并编译适配ARM64：

   git clone https://github.com/stevengj/nlopt.git
   cd nlopt
   mkdir build && cd build
   # 指定编译架构为ARM64，安装到系统默认路径
   cmake .. -DCMAKE_OSX_ARCHITECTURES=arm64 -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local
   make && sudo make install
   

3. 重新执行原编译命令即可正常链接。

方案2：强制编译为x86_64架构（依赖Rosetta） #

修改编译命令，添加-arch x86_64参数，让编译产物适配x86_64架构，通过Rosetta兼容现有库：

g++ -std=c++14 -arch x86_64 -I /usr/local/include nlopt_test.cpp -o nlopt_test -L /usr/local/lib -lnlopt

方案3：使用ARM64版本的brew安装nlopt #

如果系统同时存在x86_64（/usr/local）和ARM64（/opt/homebrew）版本的brew：

1. 用ARM64 brew安装适配架构的nlopt：

   /opt/homebrew/bin/brew install nlopt
   

2. 编译时指定ARM64版本的库路径：

   g++ -std=c++14 -I /opt/homebrew/include nlopt_test.cpp -o nlopt_test -L /opt/homebrew/lib -lnlopt
   

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user29235041