CMake入门实践(三) :复杂的HelloWorld项目

一.需求

  1. 为工程添加一个子目录 src,用来放置工程源代码;
  2. 添加一个子目录 doc,用来放置这个工程的文档 hello.txt
  3. 在工程目录添加文本文件README;
  4. 在工程目录添加一个run.sh脚本,用来调用 hello 二进制
  5. 将构建后的目标文件放入构建目录的 bin 子目录;
  6. 最终安装这些文件:将 hello 二进制与 runhello.sh 安装至工程目录的bin目录下面

二.完整实践

这节全部的代码:
LearningCMake/5.HelloWorld5/

第一步

首先我们先把要建立的的整个目录结构先弄好,比如我这里项目目录为HelloWorld5,因此我在该项目目录下面建立了4个目录,分别是bin(最终存放安装的运行文件),build(编译中间目录),doc(文档),src(源文件).

首先来看源文件目录src里面的东西:很简单的一个main.cppCMakeLists.txt
其中main.cpp就是之前提到过得非常简单的打印helloworld的源文件

#include 

int main() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    return 0;
}

CMakeLists.txt 的内容为:

cmake_minimum_required(VERSION 3.9)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

add_executable(HelloWorld main.cpp)

SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/../bin/)

这里有一个地方可以注意一下,就是我通过SET命令吧生成的可执行文件放到了工程目录的bin/目录下面。注意这个用法.

然后在看工程目录下面的CMakeLists.txt,其中内容为:

cmake_minimum_required(VERSION 3.9)
project(HelloWorld5)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

ADD_SUBDIRECTORY(src temp)

到这里,我们可以暂时停下来做实验了,进入到build目录下面,运行cmake ..,会经历如下一些过程:

-- The C compiler identification is GNU 7.3.0
-- The CXX compiler identification is GNU 7.3.0
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc -- works
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++ -- works
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Detecting CXX compile features
-- Detecting CXX compile features - done
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /home/xierhacker/workspace/LearningCMake/5.HelloWorld5/build

然后你会在build下面得到编译的中间文件,其中还有一个temp目录,然后运行make,能够看到生成的运行文件HelloWorld去到了工程目录下面的bin目录里面。
这里要重点注意就是工程目录下面的CMakeLists.txt中的那句命令啦,我们详细的解释一下这个命令的作用。

ADD_SUBDIRECTORY(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])

这个指令用于向当前工程添加存放源文件的子目录,并可以指定中间二进制和目标二进制存放的位置。EXCLUDE_FROM_ALL 参数的含义是将这个目录从编译过程中排除,比如,工程的 example,可能就需要工程构建完成后,再进入 example 目录单独进行构建(当然,你也可以通过定义依赖来解决此类问题)。

上面的例子定义了将 src子目录加入工程,并指定编译输出(包含编译中间结果)路径为temp目录。如果不进行temp目录的指定,那么编译结果(包括中间结果)都将存放在build/src目录(这个目录跟原有的 src 目录对应),指定 temp目录后,相当于在编译时将 src 重命名为 bin,所有的中间结果和目标二进制都将存放在 bin 目录。

不论是 SUBDIRS 还是 ADD_SUBDIRECTORY指令(不论是否指定编译输出目录),我们都可以通过 SET 指令重新定义 EXECUTABLE_OUTPUT_PATHLIBRARY_OUTPUT_PATH 变量来指定最终的目标二进制的位置(指最终生成的 hello 或者最终的共享库,不包含编译生成的中间文件)

常见的语句如下:

SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)

SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)

在第一节我们提到了_BINARY_DIR 和 PROJECT_BINARY_DIR 变量,他们指的编译发生的当前目录,如果是内部编译,就相当于PROJECT_SOURCE_DIR 也就是工程代码所在目录,如果是外部编译,指的是外部编译所在目录,也就是本例中的build目录。
所以,上面两个指令分别定义了:可执行二进制的输出路径为 build/bin 和库的输出路径为 build/lib.本节我们没有提到共享库和静态库的构建,所以,你可以不考虑第二条指令。
问题是,我应该把这两条指令写在工程的 CMakeLists.txt 还是 src 目录下的CMakeLists.txt,

把握一个简单的原则,在哪里 ADD_EXECUTABLE 或 ADD_LIBRARY,如果需要改变目标存放路径,就在哪里加入上述的定义

在这个例子里,当然就是指 src 下的 CMakeLists.txt 了。

第二步:怎么安装

这里需要引入一个新的 cmake 指令INSTALL和一个非常有用的变量
CMAKE_INSTALL_PREFIXCMAKE_INSTALL_PREFIX 变量类似于 configure 脚本的 –prefix,常见的使用方法看起来是这个样子:

cmake -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=你指定的目录

INSTALL指令用于定义安装规则,安装的内容可以包括目标二进制、动态库、静态库以及 文件、目录、脚本等。INSTALL 指令包含了各种安装类型,我们需要一个个分开解释:

目标文件的安装

INSTALL(TARGETS targets...
[ [ARCHIVE|LIBRARY|RUNTIME]
  [DESTINATION ]
  [PERMISSIONS permissions...]
  [CONFIGURATIONS
  [Debug|Release|...]
]

[COMPONENT ]
[OPTIONAL]
] [...])

参数中的 TARGETS 后面跟的就是我们通过 ADD_EXECUTABLE 或者 ADD_LIBRARY 定义的目标文件,可能是可执行二进制、动态库、静态库。

目标类型也就相对应的有三种:
1. ARCHIVE 特指静态库
2. LIBRARY 特指动态库
3. RUNTIME 特指可执行目标二进制。

DESTINATION 定义了安装的路径,如果路径以/开头,那么指的是绝对路径,这时候
CMAKE_INSTALL_PREFIX 其实就无效了。如果你希望使用 CMAKE_INSTALL_PREFIX 来
定义安装路径,就要写成相对路径,即不要以/开头,那么安装后的路径就是
${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/

举个简单的例子:

INSTALL(TARGETS myrun mylib mystaticlib
RUNTIME DESTINATION bin
LIBRARY DESTINATION lib
ARCHIVE DESTINATION libstatic
)

上面的例子会将:
可执行二进制 myrun 安装到${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/bin 目录
动态库 libmylib 安装到${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/lib目录
静态库 libmystaticlib 安装到${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/libstatic 目录
特别注意的是你不需要关心 TARGETS 具体生成的路径,只需要写上 TARGETS 名称就可以了。

非目标文件的可执行程序安装(比如脚本之类)

INSTALL(PROGRAMS files... DESTINATION 
[PERMISSIONS permissions...]
[CONFIGURATIONS [Debug|Release|...]]
[COMPONENT ]
[RENAME ] [OPTIONAL])

跟上面的 FILES 指令使用方法一样,唯一的不同是安装后权限为:
OWNER_EXECUTE, GROUP_EXECUTE, 和 WORLD_EXECUTE,即 755 权限

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