clion使用第三方软件包时遇到“undefined reference”错误

Question

问题遇到的现象和发生背景

如题，我使用的软件包叫metis，是用来求图划分的（软件包见提取码：9aun ），之前怀疑是编译器不兼容，重新编译了整个软件包之后调用其中的api时仍然报undefined reference错误，被这个问题折磨了整整一周，太心累了……

完整项目配置信息

我用的开发软件是clion，编译器是mingw，我一开始以为往clion工程文件中引入第三方库也就是改个cmakelist文件的事，结果发现没那么简单，相关配置文件如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
project(PMSLS-clion-version)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -Wall -fexec-charset=UTF-8")

set(INC_DIR D:/METIS/include)   # metis.h所在目录
set(LINK_DIR D:/METIS/bin/libmetis) # libmetis.a所在目录
include_directories(${INC_DIR}) #导入第三方库头文件
link_directories(${LINK_DIR})   #链接第三方库文件

# 其他本项目自定义头文件（相对路径）
include_directories(
        configure_files
        include/MatrixClass
        include/VectorClass
        include/SolverClass
        preconditioner
        solver
)

#测试MSLR预处理
add_executable(test-mslr ./preconditioner/test_mslr.cpp)

#链接项目和第三方库metis
target_link_libraries(PMSLS-clion-version libmetis.a)

运行结果及详细报错内容

于是重运行cmakelist之后没有错误提示，但点击构建项目时就出现了如下报错信息：

====================[ 构建 | test-mslr | Debug ]==================================
"C:\Program Files\JetBrains\CLion 2022.2.4\bin\cmake\win\bin\cmake.exe" --build C:\Users\24987\CLionProjects\PMSLS-clion-version\cmake-build-debug --target test-mslr -j 9
[1/1] Linking CXX executable test-mslr.exe
FAILED: test-mslr.exe 
cmd.exe /C "cd . && C:\PROGRA~1\JETBRA~1\CLION2~1.4\bin\mingw\bin\G__~1.EXE -Wall -fexec-charset=UTF-8 -g  CMakeFiles/test-mslr.dir/preconditioner/test_mslr.cpp.obj -o test-mslr.exe -Wl,--out-implib,libtest-mslr.dll.a -Wl,--major-image-version,0,--minor-image-version,0 -LD:/METIS/bin/libmetis -lkernel32 -luser32 -lgdi32 -lwinspool -lshell32 -lole32 -loleaut32 -luuid -lcomdlg32 -ladvapi32 && cd ."
C:\Program Files\JetBrains\CLion 2022.2.4\bin\mingw\bin/ld.exe: CMakeFiles/test-mslr.dir/preconditioner/test_mslr.cpp.obj: in function `int mslr::CsrMatrixMetisKway<double>(mat::CSRMatrix<double>&, unsigned int&, vec::GeneralVector<unsigned int>&, bool, vec::GeneralVector<unsigned int>&, unsigned int&, vec::GeneralVector<unsigned int>&, vec::GeneralVector<unsigned int>&)':
C:/Users/24987/CLionProjects/PMSLS-clion-version/preconditioner/MSLR.cpp:262: undefined reference to `METIS_PartGraphKway'
C:\Program Files\JetBrains\CLion 2022.2.4\bin\mingw\bin/ld.exe: C:/Users/24987/CLionProjects/PMSLS-clion-version/preconditioner/MSLR.cpp:268: undefined reference to `METIS_PartGraphRecursive'
collect2.exe: error: ld returned 1 exit status
ninja: build stopped: subcommand failed.

总的说来，就是编译器认为我没有定义metis软件包中的“METIS_PartGraphKway”函数和“METIS_PartGraphRecursive”函数，但显然，一切都写在了原软件包中，我仅仅只是导入使用而已，调用函数的代码如下：

/* 其他代码略 */
        //官方建议划分子图个数超过8，建议使用METIS_PartGraphKway;小规模划分使用METIS_PartGraphRecursive，这样可以得到更高质量的解
        if (lnum_dom >= 8) {
            METIS_PartGraphKway(&lnrows, &ncon, xadj.getFirstValuePtr(), adjncy.getFirstValuePtr(),
                                vwgt.getFirstValuePtr(), NULL, adjwgt.getFirstValuePtr(), &lnum_dom,
                                NULL, NULL, NULL, &ledgecut, lmap.getFirstValuePtr());
        } else {
            METIS_PartGraphRecursive(&lnrows, &ncon, xadj.getFirstValuePtr(), adjncy.getFirstValuePtr(),
                                     vwgt.getFirstValuePtr(), NULL, adjwgt.getFirstValuePtr(), &lnum_dom,
                                     NULL, NULL, NULL, &ledgecut, lmap.getFirstValuePtr());
        }

着实不理解哪里出了问题，按理说clion的语法检查也没告警，不应该提示我undefined reference。原软件包头文件定义见下图：

想要达到的结果

如果有朋友主要使用clion写代码，并且可以成功让metis在clion中运行，请不吝指教！谢谢！

Answer 1

这个错误提示是因为在构建项目时，链接库文件libmetis.a和项目文件test-mslr.cpp之间没有连接上。可以在add_executable(test-mslr ./preconditioner/test_mslr.cpp)之后添加一行target_link_libraries(test-mslr libmetis.a)来链接库文件和项目文件。或者是你链接错了库，应该是target_link_libraries(test-mslr libmetis.a)。

修改代码如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
project(PMSLS-clion-version)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -Wall -fexec-charset=UTF-8")

set(INC_DIR D:/METIS/include)   # metis.h所在目录
set(LINK_DIR D:/METIS/bin/libmetis) # libmetis.a所在目录
include_directories(${INC_DIR}) #导入第三方库头文件
link_directories(${LINK_DIR})   #链接第三方库文件

# 其他本项目自定义头文件（相对路径）
include_directories(
        configure_files
        include/MatrixClass
        include/VectorClass
        include/SolverClass
        preconditioner
        solver
)

#测试MSLR预处理
add_executable(test-mslr ./preconditioner/test_mslr.cpp)

#链接项目和第三方库metis
target_link_libraries(test-mslr libmetis.a)

这样修改之后，在重新编译项目时应该不会出现“undefined reference”错误了。