使用Cmake编译项目从入门到精通

cmake 的特点主要有：
1，开放源代码，使⽤类BSD 许可发布。http://cmake.org/HTML/Copyright.html
2，跨平台，并可⽣成native 编译配置⽂件，在Linux/Unix 平台，⽣成 makefile，在苹果平台，可以⽣
成xcode，在 Windows 平台，可以⽣成 MSVC 的⼯程⽂件。
3，能够管理⼤型项⽬，KDE4 就是最好的证明。
4，简化编译构建过程和编译过程。Cmake 的⼯具链⾮常简单：cmake+make。
5，⾼效虑，按照KDE 官⽅说法，CMake 构建KDE4 的 kdelibs 要⽐使⽤autotools 来构建
KDE3.5.6 的 kdelibs 快40%，主要是因为 Cmake 在⼯具链中没有libtool。
6，可扩展，可以为cmake 编写特定功能的模块，扩充cmake 功能。

1、安装

# 1、卸载老版本的cmake
apt-get autoremove cmake

# 2、文件下载解压
wget https://cmake.org/files/v3.9/cmake-3.9.1-Linux-x86_64.tar.gz
tar zxvf cmake-3.9.1-Linux-x86_64.tar.gz

# 3、创建软链接
mv cmake-3.9.1-Linux-x86_64 /opt/cmake-3.9.1
ln -sf /opt/cmake-3.9.1/bin/* /usr/bin/

2、使用CMake生成makefile

2.1、项目结构介绍

当前环境

创建5个cpp文件分别是加减乘除函数，和main函数，最简单的方式是g++ *.cpp -o app 这种方式进行编译生成可执行程序，现在我们通过cmake来进这个项目进行编译

2.2、编写CMakeLists.txt文件

在项目同级目录下创建CMakeLists.txt文件，通过下面三条命令就可以构建出我们的makefile文件了，为了让我们项目目录干净整洁，我们在当前目录下创建一个build目录，然后进入build目录下，执行cmake …

# 指定cmake最低版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
# 指定项目名字
project(myadd_test)

# 生成项目的执行程序名字，和源文件(多个可以通过空格和;进行区分)
add_executable(app add.cpp;div.cpp;main.cpp;mult.cpp;sub.cpp)

执行cmake … 之后在build目录下就生成了Makefile文件了，然后执行make就生成我们的可执行程序了

2.3、优化写法1

上面的写法要是源文件特别多的情况下就会不美观，诞生出通过set命令给变量SRC_LIST进行初始化，然后add_executable通过${}调用这个变量

# 通过set对变量进行初始化
set(SRC_LIST add.cpp;div.cpp;main.cpp;mult.cpp;sub.cpp)
add_executable(app ${SRC_LIST})

这种写法还是不完善，源文件一旦多起来容易出错，并且也不人性化，通过搜索函数去目录下进行搜索，然后保存到变量中（两个函数都是用来去命令进行遍历）

# 搜索目录下的源文件(.c.cpp)，存储到后面一个变量中
# 执行cmake后面跟随的路径PROJECT_SOURCE_DIR
aux_source_directory(${PROJECT_SOURCE_DIR} SRC)

# file命令用来搜索目录下源文件，搜索目录
# CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR CMakeLists.txt的路径
# GLOB遍历当前目录
file(GLOB SRC_C ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/*.cpp)

2.4、给可执行程序设置路径

可以通过set对宏进行初始化，进行环境设置，表示设置编译器为c++11，下面是给生成的可执行程序指定目录

# 指定c++ 11 c++17  std=c++11
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
# set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)

# 给可执行程序指定路径
set(HOME /root/netmap_test/cmake_stu/build)
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${HOME}/bin)

2.5、指定头文件目录

一般项目中.cpp目录一般存放在src，头文件一般存放在include目录下，下面创建include和src目录，将cpp文件和头文件放入到对应的目录下，并指定头文件目录

# 指定cmake最低版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
# 指定项目名字
project(myadd_test)

aux_source_directory(${PROJECT_SOURCE_DIR}/src SRC)

# 指定头文件路径
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
add_executable(app ${SRC})

# 指定c++ 11 c++17  std=c++11
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
# set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)

# 给可执行程序指定路径
set(HOME /root/netmap_test/cmake_stu/build)
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${HOME}/bin)

2.6、制作库以及使用

将main.cpp拷贝出来，制作成动态库不需要测试程序

# 指定cmake最低版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
# 指定项目名字
project(myadd_test)

# 搜索目录下的源文件(.c.cpp)，存储到后面一个变量中
# 执行cmake后面跟随的路径PROJECT_SOURCE_DIR
aux_source_directory(${PROJECT_SOURCE_DIR}/src SRC)

# 指定头文件路径
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)

# 指定c++ 11 c++17  std=c++11
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)


# 生成库，指定库名称，指定为动态库，指定需要生产库的文件
# add_library(calc SHARED ${SRC})

# 指定生产库的路径
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH /root/netmap_test/cmake_stu/build)
# 静态库
add_library(calc STATIC ${SRC})

静态库和动态库调用

# 指定cmake最低版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
# 指定项目名字
project(myadd_test)

# 搜索目录下的源文件(.c.cpp)，存储到后面一个变量中
# 执行cmake后面跟随的路径PROJECT_SOURCE_DIR
aux_source_directory(${PROJECT_SOURCE_DIR} SRC)

# 指定头文件路径
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)

# 指定c++ 11 c++17  std=c++11
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

# 指定静态库
link_libraries(calc)
# 指定库目录地址
link_directories(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/build)
add_executable(app ${SRC})

3、项目演练

3、字符串拼接

实际项目中，一般都是以模块化的形式出现的，现在我们进行模拟实际项目的情况，项目目录下有calc、include、sort、test1、test2文件夹和CMakeLists.txt文件，calc是计算相关的接口，sort是排序相关的接口，test1和test2分别是测试程序，include是项目的头文件

3.1、项目目录下的CMakeList.txt编写

主要做了两件事：
1、定义对应的变量提供给后面的子节点使用
2、将子目录添加到项目中来

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(Mytest)

# 定义变量

# 初始化，静态库生成路径
set(LIBPATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)

# 可执行程序目录
set(EXECPATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

# 头文件路径
set(HEADPATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)

# 库文件的名字
set(CALCLIB calc)
set(SORLIB sort)

# 可执行程序的名字
set(APPNAME1 app1)
set(APPNAME2 app2)

# 添加子目录
add_subdirectory(calc)
add_subdirectory(sort)
add_subdirectory(test1)
add_subdirectory(test2)

3.2、calc目录下的CMakeLists.txt编写

搜索当前目录下的源文件，将其编译成库，库名是父节点中定义的，指定生成库的路径

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(calc)

# 搜索当前目录下的所有源文件，将其编译成库
aux_source_directory(./ SRC)

# 包含头文件目录(子节点可以用父节点中定义的变量，父节点用不了子节点的变)
include_directories(${HEADPATH})

# 指定静态库生成的目录
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${LIBPATH})

# 源文件变成静态库
add_library(${CALCLIB} STATIC ${SRC})

3.3、sort目录下的CMakeLists.txt编写

搜索当前目录下的源文件，将其编译成库，库名是父节点中定义的，指定生成库的路径

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(sort)

# 搜索当前目录下的所有源文件，将其编译成库
aux_source_directory(./ SRC)

# 包含头文件目录(子节点可以用父节点中定义的变量，父节点用不了子节点的变)
include_directories(${HEADPATH})

# 指定静态库生成的目录
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${LIBPATH})

# 源文件变成静态库
add_library(${SORLIB} STATIC ${SRC})

3.4、test1目录下的CMakeLists.txt编写

搜索当前目录下的源文件，包含头文件路径，包含库文件路径，指定库文件，生成可执行程序路径和名字

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(test1)

# 搜索当前目录下的所有源文件，将其编译成库
aux_source_directory(./ SRC)

# 包含头文件目录(子节点可以用父节点中定义的变量，父节点用不了子节点的变)
include_directories(${HEADPATH})

# 链接静态库
link_libraries(${CALCLIB})

# 指定静态库文件目录
link_directories(${LIBPATH})

# 指定可执行程序目录
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${EXECPATH})

# 生成可执行程序
add_executable(${APPNAME1} ${SRC})

3.5、test2目录下的CMakeLists.txt编写

搜索当前目录下的源文件，包含头文件路径，包含库文件路径，指定库文件，生成可执行程序路径和名字

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(test2)

# 搜索当前目录下的所有源文件，将其编译成库
aux_source_directory(./ SRC)

# 包含头文件目录(子节点可以用父节点中定义的变量，父节点用不了子节点的变)
include_directories(${HEADPATH})

# 链接静态库
link_libraries(${SORLIB})

# 指定静态库文件目录
link_directories(${LIBPATH})

# 指定可执行程序目录
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${EXECPATH})

# 生成可执行程序
add_executable(${APPNAME2} ${SRC})

执行完之后结果

3.6、在静态库中链接静态库

在以上项目中， sort中调用了calc中的函数，而calc将其编译成一个静态库了，所以在将sort编译成静态库之前需要先引入calc静态库，然后将其生成静态库

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(sort)

# 搜索当前目录下的所有源文件，将其编译成库
aux_source_directory(./ SRC)

# 包含头文件目录(子节点可以用父节点中定义的变量，父节点用不了子节点的变)
include_directories(${HEADPATH})

# 指定静态库生成的目录
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${LIBPATH})

# 链接静态库
link_libraries(${CALCLIB})

# 指定静态库文件目录
link_directories(${LIBPATH})

# 源文件变成静态库
add_library(${SORLIB} STATIC ${SRC})

3.7、在静态库中链接动态库

将calc生成为动态库

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(calc)

# 搜索当前目录下的所有源文件，将其编译成库
aux_source_directory(./ SRC)

# 包含头文件目录(子节点可以用父节点中定义的变量，父节点用不了子节点的变)
include_directories(${HEADPATH})

# 指定静态库生成的目录
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${LIBPATH})

# 源文件变成静态库
add_library(${CALCLIB} SHARED ${SRC})

在sort中链接calc生成的动态库

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(sort)

# 搜索当前目录下的所有源文件，将其编译成库
aux_source_directory(./ SRC)

# 包含头文件目录(子节点可以用父节点中定义的变量，父节点用不了子节点的变)
include_directories(${HEADPATH})

# 指定静态库生成的目录
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${LIBPATH})

# 链接静态库
# link_libraries(${CALCLIB})

# 指定静态库文件目录
link_directories(${LIBPATH})

# 源文件变成静态库
add_library(${SORLIB} STATIC ${SRC})

# 指定链接的动态库
target_link_libraries(${SORLIB} ${CALCLIB})

4、字符串拼接

set(tmp hello world)
set(tmp1 ${tmp} ${SRC})
message(${tmp})
message(${tmp1})

# 向tmp字符串后面追加了三个子字符串
list(APPEND tmp "11" "22" "33")
message(${tmp})

# 删除src里面的子字符串main.cpp
message(${SRC})
list(REMOVE_ITEM SRC ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/main.cpp)
message(${SRC})

4.1、自定义宏

在软件发布之前很多地方都使用了调试信息，但是为了提高效率，在软件发布的时候要去掉这些调试信息，可以通过自定义宏来解决

# 添加自定义宏DEBUG
add_definitions(-DDEBUG)

#include 

int main()
{
#ifdef DEBUG
	printf("hello world\n");
#endif
	return 0;
}

5、使用练习

# 1、创建文件夹
mkdir -r cmake_test/t1
cd cmake_test/t1
vi main.c

内容：
#include 
int main()
{
	printf(“Hello World from t1 Main!\n”); return 0;
}

CMakeLists.txt

# cmake最低版本号要求
cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
# 工程，他不是执行文件名
project(hello-world)
# 手动加入文件
set(SOURCE_FILES main.c)

message(STATUS "This is BINARY dir " ${PROJECT_BINARY_DIR})
#message(SEND_ERROR "darren is error")
message(STATUS "This is SOURCE dir " ${PROJECT_SOURCE_DIR})

# 生产执行文件名hello-world hello
add_executable(hello-world ${SOURCE_FILES})
ADD_EXECUTABLE(hello ${SOURCE_FILES})

使用cmake生成makefile

# 1、(注意命令后⾯的点号，代表本⽬录)。
cmake . 
# 再让我们看⼀下⽬录中的内容， 你会发现，系统⾃动⽣成了：
# CMakeFiles, CMakeCache.txt, cmake_install.cmake 等⽂件，并且⽣成了 Makefile.

# 2、生成可执行文件
make
# 如果你需要看到make 构建的详细过程，可以使⽤make VERBOSE=1 或者VERBOSE=1 make 命令来进⾏构建。

# 3、执行
./hello