CMake 笔记

1. Linux 系统介绍

1.1 目录结构

• 相对路径：./：当前目录， ../：上一级目录

• 绝对路径

1.2 指令与选项

（1）完整的命令格式

命令（空格）[选项]（空格）[操作对象]    

（2）常用操作命令

• pwd：打印当前工作目录；

• ls：列出当前工作目录下所有文件/文件夹名称；

• cd：切换当前工作目录；

• mkdir：创建目录；

• touch：创建新文件，如 touch myfile.txt

• rm：删除文件/文件夹，且不可恢复，慎用；

# 删除当前路径下的 file 文件
rm file.txt

# 删除绝对路径下的 file 文件
rm /home/file.txt

# 删除当前路径下所有文件/文件夹
rm -rf myfolder

# 删除绝对路径下所有文件/文件夹
rm -rf /home/myfolder

• cp：复制文件/文件夹到指定位置

• mv：移动文件到新的位置，或者重命名文件

2. GCC 编译器

实际使用中：

• 使用 gcc 编译 c 代码

• 使用 g++ 编译 c++ 代码

2.1 编译过程

1. 预处理：将头文件包含的内容都展开

# -E 表示编译器仅对输入文件进行

g++ -E test.cpp -o test .i

注意：-o 表示输出 out，也就是 .cpp 输出为 .i。

2. 编译：生成汇编语言文件

# -S 编译选项告诉 g++ 在为 C++ 代码产生了汇编文件后停止编译

# g++ 产生的汇编语言文件的缺省扩展名为 .s

g++ -S test.i -o test.s

3. 汇编：生成二进制文件

# -C 选项告诉 g++ 仅把源代码编译为机器语言的目标代码

# 缺省的扩展名为 -o

g++ -C test.s -o test.o

4. 链接：生成可执行文件

# 生成可执行文件 .bin 文件

g++ test.o -o test

5. 实际处理时，直接用

g++ test.cpp -o test   

./test

2.2 g++ 重要编译参数

（1）-g 编译带调试信息的可执行文件

g++ -g test.cpp -o test

（2）-O[n] 优化源代码，可以提高源代码的运行效率。

-O0 表示不作优化
-O1 作默认优化
-O2 除了完成 -O1 的优化外，还进行一些额外的调整工作
-O3 进一步优化

g++ -O2 test.cpp -o test

（3）-l 和 -L ：分别指定库文件和库文件路径

（4）-I 指定头文件搜索目录

（5）-std=c++11：设定编译标准

（6）-o：指定输出文件名

g++ test.cpp -o test01

2.3 实例

假设有如下工作目录：

.
|——include
|   |___Swap.h
|——main.cpp
|——src
|   |___Swap.cpp

2.3.1 直接编译执行

执行命令

g++ main.cpp src/Swap.cpp -Iinclude -o main
./main

-I 后面是头文件目录

也可添加其他编译选项。

2.3.2 生成库文件并编译

库 就是一段编译好的二进制文件。

1、链接 静态库 生成可执行文件

# 进入 src 目录下
cd src

# 汇编，生成 .o 文件
g++ Swap.cpp -C -I../include      // -C 表示汇编生成 Swap.o 文件

# 生成静态库 libSwap.a
ar rs libSwap.a Swap.o

# 回到上级目录
cd ..

# 链接静态库并执行
g++ main.cpp -lSwap -Lsrc -o static_main
./static_mian

2、链接 动态库 生成可执行文件

# 进入 src 目录下
cd src

# 生成动态库 libSwap.so
g++ Swap.cpp -I../include -fPIC -shared -o libSwap.so
                               // -shared 表示生成动态库

# 回到上级目录
cd ..

# 链接动态库并执行
g++ mian.cpp -Iinlude -lSwap -Lsrc -o dyna_mian

LD_LIBRARY_PATH = src ./dyna_main

注意执行文件时的区别：静态库的代码在编译的过程中已经载入到可执行文件中，故直接运行即可；而动态库是分开的，只保留接口，需要调用，不在同一目录下时，需添加路径。所以，静态库也会比较大。

Windows 中静态库扩展名为 .lib，动态库扩展名为 .dll。

3. GDB 调试器

4. VSCode

5. CMake

5.1 语法特性

（1）基本语法格式：指令(参数1 参数2)

中间用空格或分号隔开。

（2）指令和大小写无关，参数和变量是大小写相关的。

5.2 重要指令和 CMake 常用变量

5.2.1 重要指令

（1）cmake_mininum_required：指定 CMake 最小版本要求

cmake_mininum_required(VERSION 2.8.3)

（2）project：定义工程名称，并可指定工程支持的语言

project(HELLOWORLD)

（3）set：显式的定义变量

# 定义变量 SRC，其值为 hello.cpp、sayhello.cpp
set(SRC hello.cpp sayhello.cpp)

（4）include_directories：向工程添加多个特定的头文件搜索路径，相当于指定 g++ 编译器的 -I 参数。

include_directories(/home/include)

（5）link_directories：向工程添加多个特定的库文件搜索路径，相当于指定 g++ 编译器的 -L 参数。

link_directories(dir1 dir2)

# 绝对路径、相对路径均可
link_directories(/home/myfolder ./lib)

（6）add_library：生成静态库/动态库文件

通过变量 SRC 生成libhello.so 共享库
add_library(hello SHARED ${SRC})

这里的 SRC 就是前面定义的变量。

（7）add_compile_options：添加编译参数

# 添加编译参数 -wall -std=c++11 -O2
add_compile_options(-wall -std=c++11 -O2)

（8）add_executable：生成可执行文件

# 编译 main.cpp 生成可执行文件 main
add_executable(main main.cpp)

（9）target_link_libraries：为 target 添加需要链接的共享库，相当于指定 g++ 编译器的 -l 参数

# 将 hello 动态库文件链接到可执行文件 main
target_link_libraries(main hello)

（10）add_subdirectory：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点的位置

# 添加 src 子目录，src 中需要有一个 CMakeLists.txt
add_subdirectory(src)

（11）aux_source_directory：发现一个目录下所有的源代码文件并将列表存储在一个变量中，这个指令临时被用来自动构建源文件列表

# 定义 SRC 变量，其值为当前目录下所有的源代码文件
aux_source_directory(. SRC)

# 编译，并生成 main 可执行文件
add_executale(main ${SRC})

5.2.2 CMake 常用变量

5.3 CMake 编译工程

编译过程：

• 写 CMakeLists.txt 文件

• 生成 Makefile 文件

• 执行命令 make 进行编译

1、最小 CMake 工程

2、多文件 CMake 编译

假设有如下工作目录：

.
|——include
|   |___Swap.h
|——main.cpp
|——src
|   |___Swap.cpp

CMakeLists.txt 文件为

cmake_mininum_required(VIRSION 3.10)

project(SWAP)

add_directories(include)

add_executable(main main.cpp src/Swap.cpp )

外部构建（这样文件夹更整洁），终端中输入

mkdir build
cd build
cmake ..
make
./main

当然，上面也等价于

g++ main.cpp src/Swap.cpp -Iinclude -o main
./main

6 综合应用

6.1 合理设置项目目录

.
|——build
|——include
|   |___...
|——src
|   |___...
|——main.cpp
|——CMakeLists.txt

6.2 .json 文件配置