在CMake中链接预构建静态库Noesis时出现未定义引用问题

问题初始表现 #

在游戏项目中集成Noesis GUI库时，链接阶段所有调用Noesis函数的地方均出现undefined reference错误，示例报错：

[0/1] Re-running CMake...
-- 
-- Configuring done (0.3s)
-- Generating done (0.1s)
-- Build files have been written to: C:/projects/Curse of Elliah/cmake-build-debug
[1/2] Linking CXX executable Curse_of_Elliah.exe
FAILED: Curse_of_Elliah.exe 
C:\WINDOWS\system32\cmd.exe /C "cd . && C:\Users\wilto\AppData\Local\Programs\CLion\bin\mingw\bin\g++.exe -g  @CMakeFiles\Curse_of_Elliah.rsp -o Curse_of_Elliah.exe -Wl,--out-implib,libCurse_of_Elliah.dll.a -Wl,--major-image-version,0,--minor-image-version,0 && cd ."
C:\Users\wilto\AppData\Local\Programs\CLion\bin\mingw\bin/ld.exe: CMakeFiles/Curse_of_Elliah.dir/libs/Noesis/NoesisGL/GLRenderDevice.cpp.obj: in function `NoesisApp::GLRenderDevice::GLRenderDevice(bool)':
C:/projects/Curse of Elliah/libs/Noesis/NoesisGL/GLRenderDevice.cpp:154: undefined reference to `Noesis::RenderDevice::RenderDevice()'

Noesis为预构建库，包含头文件、.lib导入库和.dll动态库，但始终无法链接到.dll中的函数定义。

根据官方集成教程：

/Bin: 存放各架构动态库的目录，可执行文件需能访问此路径，最简单的方式是通过构建后步骤复制到对应位置。
/Include: 公共头文件目录，需添加到项目的附加包含目录中。
/Lib: 存放需链接的目标库的目录，按架构分类，需添加到附加库目录并链接对应库。

已完成的配置：

• 头文件放入项目lib目录，通过CMake引入后可正常使用；
• .lib文件置于libs/Noesis/Lib/windows_x86_64/Noesis.lib，通过message(STATUS)验证CMake可找到该文件；
• .dll文件尝试放置在lib子目录（已添加到Windows环境变量）、构建目录cmake-build-debug及其子目录（含与.exe同级路径），均无效。

尝试过的方案：

1. 常规include_directories + target_link_libraries引入方式；
2. 通过add_library导入共享库：

add_library(noesis SHARED IMPORTED)
set_target_properties(noesis PROPERTIES
        INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES "${PROJECT_SOURCE_DIR}/libs/Noesis"
        IMPORTED_LOCATION "${PROJECT_SOURCE_DIR}/libs/Noesis/Bin/windows_x86_64/Noesis.dll"
        IMPORTED_IMPLIB "${PROJECT_SOURCE_DIR}/libs/Noesis/Lib/windows_x86_64/Noesis.lib"
        #INTERFACE_LINK_LIBRARIES "\$<LINK_ONLY:gdi32>"
)

3. 修改IMPORTED_LOCATION指向.lib文件并省略IMPORTED_IMPLIB；
   所有尝试均未解决问题，且Noesis官方不支持CMake，无法获取官方帮助。

最小复现项目测试 #

创建仅包含Noesis的最小项目，使用MSVC和Visual Studio 2022生成器，CMake代码如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.29)
project(untitled)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 23)

include_directories("${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/libs/Noesis")
link_directories("${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/libs/Noesis/Bin/windows_x86_64")

add_library(noesis SHARED IMPORTED)
set_target_properties(noesis PROPERTIES
        INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/libs/Noesis"
        IMPORTED_LOCATION "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/libs/Noesis/Bin/windows_x86_64/Noesis.dll"
        IMPORTED_IMPLIB "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/libs/Noesis/Lib/windows_x86_64/Noesis.lib"
        #INTERFACE_LINK_LIBRARIES "\$<LINK_ONLY:gdi32>"
)

add_executable(untitled main.cpp)
target_link_libraries (untitled ${noesis})

项目结构：

untitled
- cmake-build-debug
- libs
  - Noesis
    - Bin
      - windows_x86_64
        - Noesis.dll
    - Lib
      - windows_x86_64
        - Noesis.lib
    - Noesis头文件
- CMakeList.txt
- main.cpp

仍出现相同链接错误：

main.obj : error LNK2019: unresolved external symbol "__declspec(dllimport) void __cdecl Noesis::Init(void)" (__imp_?Init@Noesis@@YAXXZ) referenced in function main [C:\projects\untitled\cmake-build-debug\untitled.vcxproj]
C:\projects\untitled\cmake-build-debug\Debug\untitled.exe : fatal error LNK1120: 1 unresolved externals [C:\projects\untitled\cmake-build-debug\untitled.vcxproj]

问题排查与解决 #

• 将target_link_libraries中的${noesis}改为noesis后，链接错误消失，但运行时出现错误码-1073741515 (0xC0000135)，推测是.exe无法找到.dll文件；
• 最终发现问题根源：MSVC将.exe生成在了cmake-build-debug/Debug子目录中，之前仅将.dll放在cmake-build-debug目录下，未放入实际生成.exe的子目录，将.dll复制到该子目录后问题完全解决。

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