[c++] CMakeLists基础命令（个人应用层面）

CMakeLists基础命令

根据Cjacker的《Cmake实践》一文进行学习，只摘选其中近期需要使用的指令。

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单文件工程

• 示例

cmake_minimum_required(VERSION 3.20.0)

project(hello)

set(SRC_LIST main.c)

MESSAGE(STATUS "This is BINARY dir " ${HELLO_BINARY_DIR})
MESSAGE(STATUS "This is SOURCE dir " ${HELLO_SOURCE_DIR})

add_executable(hello SRC_LIST)

• 讲解

cmake_minimumm_required(VERSION )：指定所需CMAKE的最小版本

project(projectname [CXX] [C] [Java])：定义工程名称，并指定工程支持的语言，默认支持所有语言；同时，该指令隐式定义了两个cmake变量：_BINARY_DIR和_SOURCE_DIR，即工程所在路径，即HELLO_BINARY_DIR和HELLO_SOURCE_DIR。

set(VAR [VALUE] [CACHE TYPE DOCSTRING [FORCE]])：显式定义变量

MESSAGE([SEND_ERROR | STATUS | FATAL_ERROR] "message to display" ...)：用于向终端输出用户定义的信息，包含三种类型：SEND_ERROR产生错误，生成过程被跳过；STATUS输出前缀为-的信息；FATAL_ERROR立即终止所有cmake过程。

ADD_EXECUTABLE(hello ${SRC_LIST})定义了这个工程会生成一个名为hello的可执行文件，相关源文件是SRC_LIST中定义的源文件列表。

PS: 我们使用${}来引用变量，如果在IF控制语句中，则不需要${}；projectname与生成可执行文件hello并没有任何关系，hello知识定义了可执行文件的文件名。

发布代码时，利用make clean进行清理工程。

• 外部编译

1. 在根目录建立build文件夹
2. 利用终端进入build文件夹，然后输入cmake ..，生成编译需要的中间文件
3. 运行make进行构建工程，在build文件夹中生成目标文件

注意：

HELLO_BINARY_DIR的路径将在build路径中，而HELLO_SOURCE_DIR仍然为工程路径。

试一试，{_SOURCE_DIR} 是否更改 - - - - >>> 已更改

组织工程

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注释文档；
3. 为工程目录添加文本文件COPYRIGHT，README；
4. 在工程目录添加要给runhello.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子目录中；
6. 最终安装这些文件：将hello二进制与runhello.sh安装至/usr/bin，将doc目录的内容以及COPYRIGHT/README安装到/usr/share/doc/cmake/***

1. 在子目录src中添加CMakeLists.txt

add_excutable(hello main.c)

根目录CMakeLists.txt修改：

cmake_minimum_required(VERSION 3.20.0)
project(hello)

add_subdirectory(src bin)

add_subdirectory(source_dir [binary_dir] [exclude_from_all])：向当前工程添加存放源文件的子目录，并指定中间二进制和目标二进制存放位置(即存放在build/bin)，exclude_from_all表示将这个目录从编译过程中排除，比如工程的example需要工程构建完成后，在进入单独构建。

可以通过SET指令重新定义EXECUTABLE_OUTPUT_PATH和LIBRARY_OUTPUT_PATH变量来指定最终的目标二进制文件存放位置（最终hello和共享库），该指令存放在add_executable或add_library定义之后

SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)

2. 如何安装（先跳过）

make install：把.so和.h文件cp到系统目录下，通常.so去/usr/lib，.h去/usr/include，只有当你需要重复利用自己写的API，并且又懒得在其他项目里的cmake写地址，就在要复用的项目里的cmake写地址。

• 从代码编译后直接make install安装
• 打包时的指定目录安装

3. 略（由于目前尚未做到此程度，故跳过）
4. 略（由于目前尚未做到此程度，故跳过）
5. 略（由于目前尚未做到此程度，故跳过）
6. 略（由于目前尚未做到此程度，故跳过）

静态库与动态库的构建

创建文件夹构成：

• CMakeLists.txt
• lib
  • hello.cpp
  • hello.h
  • CMakeLists.txt

/CMakeLists.txt:

PROJECT(HELLOLIB)
ADD_SUBDIRECTORY(lib)

/lib/CMakeLists.txt:

SET(LIBHELLO_SRC hello.c)
SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH <路径>)
ADD_LIBRARY(libhello SHARED ${LIBHELLO_SRC})

ADD_LIBRARY(libname [SHARED | STATIC | MODULE] [EXCLUDE_FROM_ALL] source1 source2 ... sourceN)

类型有三种：

• 动态库
• 静态库
• MODULE，dyld系统有效

EXCLUDE_FROM_ALL意思是这个库不会被默认构建，除非有其他的组件以来或者手工构建。

构建同名动态库与静态库

在/lib/CMakeLists.txt添加命令：

ADD_LIBRARY(hello_static STATIC ${LIBHELLO_SRC})

注意：hello作为target不能重名，即不能和之前动态库重名

构建一个libhello_static.a静态库。

若需要建立名字相同的静态库和动态库，就需要另外一个指令：SET_TARGET_PROPERTIES( target1 target2 PROPERTIES prop1 value1 prop2 value2...)

SET(LIBHELLO_SRC hello.cpp)

ADD_LIBRARY(hello SHARED ${LIBHELLO_SRC})
ADD_LIBRARY(hello_static STATIC ${LIBHELLO_SRC})

SET_TARGET_PROPERTIES(hello_static PROPERTIES OUTPUT_NAME "hello")
SET_TARGET_PROPERTIES(hello_static PROPERTIES CLEAN_DIRECT_OUTPUT 1)

这个指令可以用来设置输出的名称，对于动态库，还可以指定动态库版本和API版本；

又由于cmake在构建一个新的targethello_static的时候，即重建hello.cpp，会尝试清理掉其他使用这个名字的库，所以需要回避这个问题。

此时，在build/lib中同时生成了libhello.so和libhello.a

动态库版本号

SET_TARGET_PROPERTIES(hello PROPERITIES VERSION 1.2 SOVERSION 1)

version：动态库版本；

soversion：API版本；

libhello.so.1.2
libhello.so ->libhello.so.1
libhello.so.1->libhello.so.1.2

安装共享库和头文件

将libhello.a、libhello.so.x和hello.h安装到系统目录，方便开发，本例中将hello的共享库安装到/lib目录，将hello.h安装到/include/hello>

在/lib/CMakeLists.txt中添加：

INSTALL(TARGETS hello hello_static
		LIBRARY DESTINATION lib
		ARCHIVE DESTINATION lib)
INSTALL(FILES hello.h DESTINATION include/hello)

注意，静态库要使用ARCHIVE关键字

通过：

cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr ..
make -j8
make install

这样就可以把头文件和共享库安装到目录：/usr/include/hello和/usr/lib中

如何使用共享库和头文件

创建文件夹，构成目录：

• CMakeLists.txt

• lib

  • hello.cpp
  • hello.h
  • CMakeLists.txt

• src

  • main.cpp
  • CMakeLists.txt

/CMakeLists.txt:

PROJECT(NEWHELLO)
ADD_SUBDIRECTORY(src)

/src/CMakeLists.txt:

ADD_EXECUTABLE(main main.c)

/src/main.cpp

#include 
int main()
{
HelloFunc();
return 0;
}

error: hello.h not found

添加头文件路径

由上文我们知道hello.h的位置位于/usr/include/hello，为了使得工程能够找到此路径，加入命令INCLUDE_DIRECTORIES([AFTER|BEFORE] [SYSTEM] dir1 dir2 ...)这条命令可以为工程添加多个特定头文件的搜索路径；

由于头文件有先后顺序之分，可以利用[AFTER|BEFORE]来确定放在当前头文件搜索前面或者后面，默认后面；

INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)

重新编译；

error：undefind reference to ‘HelloFunc’ 即，没有将共享库连接到目标文件；

添加共享库路径

为了将共享库连接到目标文件中，我们应该加入两个命令：LINK_DIRECTORIER和TARGET_LINK_LIBRARIES

LINK_DIRECTORIES(dir1 dir2 ...)：添加非标准库搜索路径

TARGET_LINK_LIBRARIES(target library1 library2 ...)：为target添加需要链接的共享库

LINK_DIRECTORIES(/usr/lib/hello)
TARGET_LINK_LIBRARIES(main hello)
# TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.so)

重新编译

输出>>>hello

输入ldd /src/main检查main的链接情况

链接的是动态库，如果想链接静态库，则：

LINK_DIRECTORIES(/usr/lib/hello)
TARGET_LINK_LIBRARIES(main hello)
# TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.a)

通过环境变量搜索头文件

CMAKE_INCLUDE_PATH、CMAKE_LIBRARY_PATH

环境变量，在~/.bashrc中添加：

CMAKE_INCLUDE_PATH=/home/include

命令：

export CMAKE_INCLUDE_PATH=/usr/include/hell

那么头文件中，则INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)可以更改为：

FIND_PATH(myHeader hello.h)
IF(myHeader)
INCLUDE_DIRECTORIES(${myHeader})
ENDIF(myHeader)

FIND_PATH是用来在指定路径中，搜索文件名的作用，例如：

FIND_PATH(myHeader NAMES hello.h PATHS /usr/include /usr/include/hello)

如果不使用FIND_PATH，则环境变量设置无效。

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总结

以上，仅是在个人应用层面对CMake掌握程度。更多的参数变量，以及现在cmake、public、private、interface等，之后再更。