CMake中直接使用OBJECT库输出构建Clang C++20模块的问题

优先使用CMake原生模块支持（最可靠，无路径维护成本） #

CMake 3.26及以上版本已经原生支持Clang工具链下的C++20模块全流程构建，不需要手动处理pcm生成、编译顺序、编译参数传递问题，是首选方案：

• 基础配置开启模块扫描：

cmake_minimum_required(VERSION 3.26)
project(demo CXX)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 20)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
set(CMAKE_CXX_SCAN_FOR_MODULES ON)

• 用FILE_SET标记模块接口文件，CMake会自动识别并优先编译模块接口，自动给所有依赖该目标的源码传递正确的-fmodule-file参数：

add_library(my_module)
# 标记模块接口源文件
target_sources(my_module PUBLIC
  FILE_SET CXX_MODULES FILES
  module-def.cpp
)
# 添加实现文件、使用模块的业务源码
target_sources(my_module PRIVATE
  module-impl.cpp
  main.cpp
)

该方案下不需要手动获取pcm路径，CMake会自动处理所有路径拼接、编译标志同步、依赖顺序问题，不会出现参数不一致或者编译顺序错误的问题。

低版本CMake手动配置方案 #

如果必须使用3.26以下的CMake版本，不要依赖生成器表达式获取OBJECT库的输出路径，从根源上规避路径获取问题：

1. 单独配置模块接口编译目标，手动固定pcm输出路径，不要让CMake自动生成输出路径：

# 提前定义pcm的固定输出路径，放在当前编译目录下
set(MOD_PCM ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/module-def.pcm)

add_library(mod_interface OBJECT module-def.cpp)
# 配置模块接口编译参数，明确指定输出为pcm文件
target_compile_options(mod_interface PRIVATE
  -std=c++20
  -fmodules
  --precompile
  -o ${MOD_PCM}
)
# 禁止该目标参与自动链接，避免触发链接逻辑破坏pcm文件
set_target_properties(mod_interface PROPERTIES
  EXCLUDE_FROM_ALL ON
  LINKER_LANGUAGE NONE
)

2. 配置实现文件、业务目标的编译参数，直接引用提前定义的固定pcm路径，同时添加显式依赖保证编译顺序：

add_library(my_module module-impl.cpp)
# 传入模块编译参数，直接引用固定pcm路径
target_compile_options(my_module PRIVATE
  -std=c++20
  -fmodules
  -fmodule-file=${MOD_PCM}
)
# 强制模块接口优先编译
add_dependencies(my_module mod_interface)

踩坑说明：不要尝试通过$<TARGET_OBJECTS>之类的生成器表达式获取OBJECT库的输出作为pcm路径——默认情况下OBJECT库会把源码编译为.o目标文件，而非.pcm预编译模块文件，这也是之前用OBJECT库出现链接异常、路径无法获取的核心原因。手动指定pcm输出路径后，就完全不需要依赖生成器表达式解析路径，同时可以把公共编译选项抽成全局变量复用到所有目标，保证编译标志完全一致，不需要用add_custom_command重复维护编译参数。

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