如何避免CMake打包静态C++库时出现源文件重复编译问题

问题根源 #

你当前配置重复编译的核心原因是：foo的target_sources使用了PUBLIC属性，这会将foo.cpp作为接口源文件传递给所有依赖foo的目标（也就是bar），导致foo.cpp既会在编译foo目标时编译一次，又会在编译bar目标时再编译一次。
如果改为PRIVATE，源文件不会向上传递，但静态库默认链接时只会提取被用到的符号，不会将整个libfoo.a合并到libbar.a中，因此foo.cpp.o不会出现在最终的libbar.a里。

解决方案1：使用OBJECT目标（兼容CMake 3.14+，推荐） #

将foo定义为CMake的OBJECT类型目标，它只会编译一次生成对象文件，不会生成单独的静态库归档，你可以直接复用这些对象文件来构建libbar：

修改foo/CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.14)
project(foo)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

# 定义为OBJECT目标，仅编译生成对象文件
add_library(foo OBJECT foo.cpp)
# 如果你同时需要生成独立的libfoo.a，可额外添加下面这行
# add_library(foo_static STATIC $<TARGET_OBJECTS:foo>)

修改顶层CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.14)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

project(bar)

add_subdirectory(foo)

add_library(bar STATIC)
# 直接复用foo目标编译好的对象文件，不会重复编译
target_sources(bar PRIVATE bar.cpp $<TARGET_OBJECTS:foo>)

该方案下foo.cpp仅编译一次，最终的libbar.a会同时包含bar.cpp.o和foo.cpp.o，完全符合需求。

解决方案2：使用WHOLE_ARCHIVE链接（适合需保留foo为独立静态库的场景，要求CMake 3.24+） #

如果你需要保留foo作为独立的静态库目标，可以用CMake内置的跨平台全归档链接语法，避免源文件传递，同时将整个libfoo.a合并到libbar.a中：

修改foo/CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.14)
project(foo)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

add_library(foo STATIC)
# 源文件用PRIVATE，不传递给依赖目标
target_sources(foo PRIVATE foo.cpp)

修改顶层CMakeLists.txt

# 要求最低版本升级到3.24，支持LINK_LIBRARY生成器表达式
cmake_minimum_required(VERSION 3.24)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

project(bar)

add_library(bar STATIC)
add_subdirectory(foo)
target_sources(bar PRIVATE bar.cpp)
# 链接时完整包含foo静态库的所有内容
target_link_libraries(bar PRIVATE $<LINK_LIBRARY:WHOLE_ARCHIVE,foo>)

该方案下foo.cpp仅编译一次生成libfoo.a，链接libbar时会完整将libfoo.a的所有对象打包进libbar.a。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者soad