CMake中为何add_executable可链接对象文件却无法直接链接库？

我写了下面这个简单的CMakeLists.txt：

project(MyProject)

# Create the library from server.cpp
add_library(server OBJECT tcp_server.cpp tcp_server_priv.cpp)
# Add the current directory to the include path for this target
target_include_directories(server PRIVATE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

# Create the executable from main.cpp and link it to the library
add_executable(my_server main.cpp $<TARGET_OBJECTS:server>)

我知道add_library(x OBJECT y z ...)不会生成静态或共享库（.a或.so），只是对目标文件做逻辑分组，能通过$<TARGET_OBJECTS:server>引用tcp_server.o和tcp_server_priv.o这两个目标文件，上面的add_executable语句会编译main.cpp并链接这些对象文件生成my_server可执行文件。

我想让可执行文件链接libpthread，于是把add_executable语句改成这样：

add_executable(my_server main.cpp $<TARGET_OBJECTS:server> pthread)

但CMake报错了：

-- Configuring done
CMake Error at src/CMakeLists.txt:9 (add_executable):
  Cannot find source file:

    pthread

  Tried extensions .c .C .c++ .cc .cpp .cxx .cu .m .M .mm .h .hh .h++ .hm
  .hpp .hxx .in .txx


CMake Error at src/CMakeLists.txt:9 (add_executable):
  No SOURCES given to target: med_server


CMake Generate step failed.  Build files cannot be regenerated correctly.
make: *** [Makefile:160: cmake_check_build_system] Error 1

而用g++命令可以在同一个调用里编译源文件、链接对象文件和库：

tcp_server.cpp代码：

#include <iostream>

extern void private_func();

void public_func() {
  std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
  private_func();
}

tcp_server_priv.cpp代码：

#include <iostream>

void private_func() {
  std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
}

main.cpp代码：

#include <semaphore.h>

extern void public_func();

int main(int argc, char* argv[]) {
  sem_t my_sem;

  public_func();
  sem_init(&my_sem, 0, 0);
  sem_destroy(&my_sem);

  return 0;
}

执行的g++命令和结果：

$ g++ -c ./tcp_server.cpp \
> && g++ -c ./tcp_server_priv.cpp \
> && g++ main.cpp tcp_server.o tcp_server_priv.o -lpthread \
> && ./a.out
public_func
private_func
$

我有两个疑问：

• 为什么add_executable语句能链接对象文件，却不能直接链接库？
• 我尝试的add_executable写法和上面的g++命令等效吗？

问题1：为什么add_executable不能直接链接库？ #

CMake的add_executable命令逻辑和g++完全不同：

• add_executable的参数里，除目标名外只能放源文件（.cpp/.c等）或对象文件引用（比如$<TARGET_OBJECTS:server>），它的核心是定义要编译的目标，不负责处理链接依赖。
• 库文件（如pthread）属于链接阶段的依赖，CMake专门用target_link_libraries命令管理这类依赖，这是模块化设计的结果，把编译目标定义和链接依赖管理分开，保证配置清晰易维护。
• 你写的pthread会被CMake当成待编译的源文件查找，自然找不到对应后缀的文件，所以报错。

问题2：尝试的add_executable写法和g++命令不等效 #

两者逻辑完全无关：

• g++命令里的-lpthread是告诉编译器链接阶段要关联libpthread库；
• 你在add_executable里加pthread，是让CMake寻找名为pthread的源文件，和链接库的需求完全不沾边。

正确的CMake写法 #

要实现和给出的g++命令等效的效果，应该用target_link_libraries添加pthread依赖：

project(MyProject)

add_library(server OBJECT tcp_server.cpp tcp_server_priv.cpp)
target_include_directories(server PRIVATE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

add_executable(my_server main.cpp $<TARGET_OBJECTS:server>)
# 添加pthread链接依赖
target_link_libraries(my_server PRIVATE pthread)

另外，对于pthread，更推荐用FindThreads模块，兼容性更好：

project(MyProject)

# 引入FindThreads模块
find_package(Threads REQUIRED)

add_library(server OBJECT tcp_server.cpp tcp_server_priv.cpp)
target_include_directories(server PRIVATE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

add_executable(my_server main.cpp $<TARGET_OBJECTS:server>)
# 使用Threads::Threads目标来链接
target_link_libraries(my_server PRIVATE Threads::Threads)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者StoneThrow