C/C++跨平台构建工具CMake-----在C++源码中读取CMakeLists.txt配置文件中的内容

1.需求描述

当我们开发软件项目时，通常会用到版本控制，每个版本都会有不同的修改，因为软件一旦发布给用户，当我们升级版本的时候，必定会出现一些用户的版本会是旧版本，所以每次发布版本的时候都会有一个版本号标识用户的版本，这个版本号一般都是放到构建的配置文件中，比如Android是放到App目录下的build.gradle文件中，而我们使用CMake工具构建的C/C++的项目中，自然是放在CMakeLists.txt配置文件中啦。在CMakeLists.txt中，会用下面的语句声明版本号：

project(Tutorial VERSION 2.11)

这个版本号假设我们想要在我们的C/C++源码中读取出来，并且上传到服务器做埋点标识。直接读取肯定是不行的，因为CMakeLists.txt和C/C++源文件是属于不同的系统。那么需要如何做呢。本文就是介绍如何从CMakeLists.txt中读取我们设置的值（不只是版本号哦），并且能在C/C++源文件中访问。

2.需求准备

2.1 创建项目

创建一个C/C++演示项目，非常简单，找到一个目录，在目录下新建一个文件夹，并按照下图创建号对应的文件：
目录中包含一个build目录，用于存放构建后的产物，一个构建脚本CmakeLists.txt，一个用于读取构建脚本中值的C++源代码文件：readConfigValue.cpp，然后我们使用IDE打开这个目录，也可以直接编写，反正怎么方便怎么来吧，我使用VScode打开。

2.2 编辑CMakeLists.txt文件

在CMakeLists.txt文件下编写下面的语句代码：

#1.设置最小要求的Cmake版本号
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)

#2.设置项目名称
project(ReadConfigValue)

#3.设置项目的版本号,在C++源文件中会读取这个版本号
project(ReadConfigValue VERSION 1.0)

#4.设置C++ 的版本，这里选择的是C++11
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED True)

#5.将项目编译成一个可执行文件，Windows上的 .exe文件
add_executable(ReadConfigValue readConfigValue.cpp)

这里只做了基本的配置，主要是先验证下项目是否跑通，后面还会编辑这个文件，完成我们的最终需求。

2.3 编写C++文件

在ReadConfigValue.cpp文件中编写下面的代码：

#include
#include

int main(int argc,char* argv[]){
    std::cout<<"Hello CMake"<<std::endl;
    return 0;
}

2.4 编译构建项目

进入我们创建的项目目录下，进入build目录，打开命令行工具CMD，输入命令：
cmake ..编译项目， 然后输入命令：cmake --build .构建项目

执行完上面的命令后会在build目录下生成一些编译后的文件和可执行文件：
我们在命令行执行exe文件后输出我们在C++ 源码中输出的信息就证明我们的环境准备好了，示例项目的输出为： Hello CMake。

3.需求实现

项目环境准备好后，我们可以开始实现我们的需求了，其实我们熟悉Android Gradle构建脚本的小伙伴可能会注意到，在编写Android程序的时候，我们可以使用一个类叫BuildConfig,这个类就是在编译期间由Android提供的Gradle插件生成的。这里的CMakeLists.txt实现也和Gradle的方法差不多，这里的大致思想是在编译的时候，将我们想给到C++源码中的值放到一个生成的头文件里面，在C++程序中引用这个头文件就可以了。接下来我们看下具体实现：

3.1 在CMakeLists.txt中输出日志信息

在编写CMakeLists.txt文件时，我们常常需要打印一些信息，这里我们使用一个函数：message(STATUS 内容),如下所示：

#1.设置最小要求的Cmake版本号
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)

#2.设置项目名称
project(ReadConfigValue)

#3.设置项目的版本号,在C++源文件中会读取这个版本号
project(ReadConfigValue VERSION 1.0)

#4.设置C++ 的版本，这里选择的是C++11
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED True)

#5.将项目编译成一个可执行文件，Windows上的 .exe文件
add_executable(ReadConfigValue readConfigValue.cpp)

#6.打印调试信息
message(STATUS "Hello from CMakeLists.txt")
message(STATUS "${PROJECT_BINARY_DIR}")
message(STATUS "${ReadConfigValue_VERSION_MAJOR}")
message(STATUS "${ReadConfigValue_VERSION_MINOR}")

修改完CMakeLists.txt后，进入项目的build目录，输入命令cmake . 会得到下图中的信息：

3.2 增加配置生成C++头文件

我们如果要实现在C++中读取到CMakeLists.txt中的值，需要先生成头文件。生成头文件我们需要先在根目录下创建一个config.h.in文件，用于配置生成的头文件信息：创建好的文件如下图所示：
然后在CMakeLists.txt文件中添加代码引用我们新创建的配置文件，代码如下所示：

configure_file(config.h.in config.h)

并且在我们创建的config.h.in中配置我们要给C++访问的值，如下所示：

#define ReadConfigValue_VERSION_MAJOR ${ReadConfigValue_VERSION_MAJOR}
// 可以使用@ 或者${}去获取对应的值
#define ReadConfigValue_VERSION_MINOR @ReadConfigValue_VERSION_MINOR@

3.3在C++ 源码中访问配置的值

编写完上面的配置后，我们在readConfigValue.cpp文件中引用config.h头文件

#include
#include
#include "config.h"

int main(int argc,char* argv[]){
    std::cout<<"Hello CMake"<<std::endl;
    std::cout<<"Major version=>"<<ReadConfigValue_VERSION_MAJOR<<std::endl;
    std::cout<<"Major version=>"<<ReadConfigValue_VERSION_MINOR<<std::endl;
    return 0;
}

然后我们编译后会得到一个config.h头文件：
头文件中的内容就是我们在CMakeLists.txt文件中配置的值：

但是当我们构建时会报错：

原因就是我们的config.h文件生成成功了，但是没有正确的引用到C++源文件中，也就是说include"config.h"找不到config.h的路径，所以我们需要在CMakeLists.txt文件中配置好这个路径，代码如下所示：

target_include_directories(ReadConfigValue PUBLIC "${PROJECT_BINARY_DIR}")

这里的第一个参数是我们的项目名称，第二个参数可以是PUBLIC、PRIVATE、INTERFACE 目前暂时使用PUBLIC就行，最后一个是我们生成的config.h所在目录的路径，我们的config.h实际上是在build目录下的，我们在前面输出的调试信息中也发现${PROJECT_BINARY_DIR}输出的是build目录的路径，所以配置好它就行了

配置完成后我们再编译构建就发现可以运行并且成功读取到CMakeLists.txt文件的值了。

3.4 C++文件中读取CMakeLists.txt中的字符串

如果我们想要读取CMakeLists.txt文件中的字符串也是可以的，比较简单，首先在CMakeLists.txt中设置我们要给C++源代码文件中读取的字符串：

#.设置字符串给C++文件读取
set(STR_VALUE "I am String from CMakeLists.txt")

如上图所示，需要注意set()语句的位置，不能放在最后否则这个值无法生成
然后再config.h.in中增加配置：

//必须使用双引号，否则在C++源码读取的时候这里没有双引号包裹，会导致读取错误
#define STR_VALUE "@STR_VALUE@"

注意：配置字符串时必须使用双引号包裹我们的取值语句，否则在C++源码读取的时候这里没有双引号包裹，会导致读取错误
然后在C++文件中访问：

#include
#include
#include "config.h"

int main(int argc,char* argv[]){
    std::cout<<"Hello CMake"<<std::endl;
    std::cout<<"Major version=>"<<ReadConfigValue_VERSION_MAJOR<<std::endl;
    std::cout<<"Major version=>"<<ReadConfigValue_VERSION_MINOR<<std::endl;
    std::cout<<"String value from CMakeLists.txt==>"<<STR_VALUE<<std::endl;
    return 0;
}

最后编译运行：

总结

本文虽然简单，但是在开发中确实有用，比如我们的程序中想要区分debug环境和release环境的时候就可以在CMakeList中添加配置，就像Android 的gradle 插件生成的BuildCongfig类一样，我们可以方便的用这个类的DEBUG和RELEASE来区分开发环境和正式环境，以此来隔离掉一些开发环境的log。所以建议小伙伴们熟悉这种使用方法。对开发会很有用哦。