09.CMake工具的安装

本文mark下CMake的安装，CMake是因为C与C++跨平台的差异性导致的问题的一种解决思想的实现，就是不同平台的C/C++环境安装的问题；主要内容如下：

1. cmake的下载安装；
2. cmake的使用模式；
3. cmake的动态库的配置；
4. Mac系统独有的framework库的配置；

关于CMake

• 两年不写C/C++，make的编译方式居然落伍了，出现了cmake编译脚本执行工具。

1. cmake出现的背景：

   • 编译C/C++有好几种 Make 工具，例如 GNU Make ，QT 的 qmake ，微软的 MS nmake，BSD Make（pmake），Makepp，等等。这些 Make 工具遵循着不同的规范和标准，所执行的 Makefile 格式也千差万别。
   • 问题：如果软件想跨平台，必须要保证能够在不同平台编译。而如果使用上面的 Make 工具，就得为每一种标准写一次 Makefile ，这将是一个灾难。
   • CMake就是针对上面问题所设计的工具；

2. cmake的工作方式：

   • 首先开发者编写一种平台无关的 CMakeList.txt 文件来定制整个编译流程
   • 然后再根据目标用户的平台进一步生成所需的本地化 Makefile 和工程文件，如 Unix 的 Makefile 或 Windows 的 Visual Studio 工程。

3. cmake的应用情况：

   • CMake 是一个比make 更高级的编译配置工具。
   • 使用 CMake 作为项目架构系统的知名开源项目有 VTK、ITK、KDE、OpenCV、OSG 等，包括OpenGL的开源项目glfw。

CMake的下载

1. 下载地址

   • https://cmake.org/download/

2. 源代码下载

   • Mac OS X内核与Unix属于同一类。
   • 安装文件的下载类别

3. 二进制文件下载
   • 二进制文件下载

CMake安装

• 源代码安装
  • 二进制安装比较简单，这里使用源代码安装（个人习惯：可以控制安装过程）。

1. 解压
   • 解压后的目录

2. 使用configure生成Makefile
   • 由于cmake还是使用的是传统的二进制安装方式（先configure，再make，最后make install），所以需要先调用安装包下的configure工具，生成Makefile。
   • 生成makefile

3. 使用make编译
   • make编译用来编译C/C++源代码，生成二进制文件；
   • 编译与构建build

4. 使用make安装
   • 安装就是把编译好的二进制文件，拷贝到系统（一般根据权限，是用户的系统目录）目录中的过程。
   • 注意：使用root用安装，否则某些权限限制导致安装失败。
   • 安装

5. 测试cmake安装是否成功
   • 在任意命令行下，执行cmake --help
   • 测试cmake的使用

CMake使用模式

1. 首先准备一个网络连接的代码

    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 

    int main(int argc, const char** argv) {
        // 创建socket描述符
        int sk = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

        // 构造socket地址
        sockaddr_in addr;
        addr.sin_family = AF_INET;   // 地址族
        addr.sin_port = htons(80);    // 端口
        inet_aton("123.125.114.144", &addr.sin_addr);  // ip地址, IP地址的数点格式使用ping -c 5 baidu.com可以获取

        // 链接到百度HTTP服务器
        int code = connect(sk, (sockaddr*)&addr, sizeof(struct sockaddr_in));
        if(code == -1){
            perror("链接错误：");
            exit(-1);
        }
        printf("链接服务器成功\n");

        // 关闭链接
        close(sk);

        return 0;
    }

• 使用VS Code的界面
  • 很酷！
  • Visual Studio Code：终于把编辑器与SDK剥离了

• 这个代码的编译连接实际很简单
  • g++ cmake01_cppfile.cpp -omain
  • 但这里使用这个简单的方式来说明cmake的使用；

2. 创建CMakeLists.txt文件，并添加三个最基本的条目：
   • cmake_minimum_required：对cmake的最低版本申明；
   • project：项目名；
   • add_executable：制定编译的源代码与执行文件；

    # cmake 最低版本需求
    cmake_minimum_required(VERSION 3.15.0)

    # 项目名
    project (cmake_demo)

    # 执行文件(把cmake01_cppfile.cpp编译成main执行文件)
    add_executable(main cmake01_cppfile.cpp)

• 注意：
  • CMakeLists.txt文件的语法比较丰富，这里仅仅说明使用；

3. 使用cmake生成Makefile文件

   • 为了清晰，我们把cmake01_cppfile.cpp与CMakeLists.txt存放在一个单独的目录：cmake_intro

   • cmake使用命令：进入cmake_intro

     • cmake . # 其中.表示当前路径，需要指定CMakeLists.txt所在的目录。
     • cmake牛刀小试

4. 使用make进行编译
   • 直接使用make命令即可；
   • 执行后创建main执行文件
   • make下cmake生成的Makefile

cmake配置文件语法入门介绍

• 官方语法参考地址：

  • https://cmake.org/cmake/help/v3.15/

• 全部版本的参考文档地址：

  • https://cmake.org/documentation/
• 貌似复杂的cmake配置项

• 注意：
  • 参数太多，下面捡需要用到的说明。

使用动态库连接

方案1

1. 使用link_directories(/usr/local/lib/)添加库目录；

2. 在target_link_libraries(main GLEW GLFW "-framework opengl")中指定库名；

方案2

1. 使用find_library(GLEW_LIBRARY glew)查找库目录，并缓存到GLEW_LIBRARY变量；

2. 在target_link_libraries(main ${GLEW_LIBRARY} ${GLFW_LIBRARY} ${OPENGL_LIBRARY})中使用GLEW_LIBRARY变量。

使用mac系统的framework

方式1

1. 直接在target_link_libraries(main GLEW GLFW "-framework opengl")指定-framework opengl

方式2

• 与动态库使用方式一样

1. 使用find_library(GLEW_LIBRARY glew)查找库目录，并缓存到GLEW_LIBRARY变量；

2. 在target_link_libraries(main ${GLEW_LIBRARY} ${GLFW_LIBRARY} ${OPENGL_LIBRARY})中使用GLEW_LIBRARY变量。

使用例子

例子1

# cmake 最低版本需求
cmake_minimum_required(VERSION 3.15.0)

# 项目名
project (cmake_demo)

include_directories(/usr/local/include/)
link_directories(/usr/local/lib/)

# 执行文件(把cmake01_cppfile.cpp编译成main执行文件)
add_executable(main gl01_01gl_env.cpp)


# 添加链接库
target_link_libraries(main GLEW GLFW "-framework opengl")

例子2

# cmake 最低版本需求
cmake_minimum_required(VERSION 3.15.0)

# 项目名
project (cmake_demo)

include_directories(/usr/local/include/)


# 执行文件(把cmake01_cppfile.cpp编译成main执行文件)
add_executable(main gl01_01gl_env.cpp)


# 添加链接库

find_library(OPENGL_LIBRARY opengl)
find_library(GLEW_LIBRARY glew)
find_library(GLFW_LIBRARY glfw)

target_link_libraries(main  ${GLEW_LIBRARY} ${GLFW_LIBRARY} ${OPENGL_LIBRARY})

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