ROS入门之CmakeList.txt详讲

        本文为进来学习的总结，记录了学习CmakeList.txt文档的各个步骤，适合从零开始理解CmakeList.txt，可能存在错误之处，望批评指正。

0 Cmake的起源

        为什么有CmakeList.txt文档，这就要从C++说起了。在完成C++的代码之后想要把程序运行起来就需要把C++转换成可执行文件，具体来说，编译分为以下四个步骤：

（1）预处理；（2）编译；（3）汇编；（4）链接。

        具体来讲，我们可以把前三部看成一个黑盒，调用相应的指令就可以帮助我们直接完成，前三步完成之后会把.c或,cpp为后缀的文件转换成了.o为后缀的文件，第四步可以理解为当我们的程序调用了别的.h或其他的.cpp文件时，需要将这些内容和我们的程序链接到一起。

        在ubuntu 系统中可以使用gcc命令来完成以上四步的操作。在windows系统的，我们所使用的IDE，例如visual studio会自动帮我们完成，就不需要我们完成以上步骤了。但使用gcc有如下几个弊端：

（1）每次修改程序过后都要重新写一遍gcc操作语句，麻烦；

（2）每次都要把所有文件全部编译一遍，费时。

        基于此，make诞生了，make是一种工具，用来调用makefile，所谓的makefile可以理解为把我们所写的gcc命令打包为一个文件，当我们使用make命令的时候，就会自动调用makefile文件，根据文件里的内容进行相应的操作。这样当我们修改了我们的程序之后，只需要一个make命令就可以完成操作了，解决了问题（1），对于问题（2），make会自动只完成你修改过的文件的操作，对于没有修改的文件则不会进行操作。

        当光有make还没有完，因为可以把make理解为一个调用makefile文件的工具，而makefile是gcc命令的合集，而gcc是运行在ubuntu平台的，如果我们在其他平台上写c++程序又该怎么办呢？

        Cmake很好的解决了以上问题。Cmake就是为了生成不同平台的makefile文件。

1 Cmake和catkin

        正如上文所说，Cmake是为了产生不同平台的makefile文件，Cmake和make一样，可以理解为一个工具，它所调用的文件就是CmakeList.txt文件，以ubuntu为例来说明一个完整的c++程序转换为可执行文件的过程，首先使用Cmake命令调用CmakeList.txt文件，进而生成了ubuntu平台的makefile文件，而后使用make命令调用makefile文件生成可执行文件。

1.1 CmakeList.txt文件的写法

        参见以下链接，很详细。

手把手教你写CMake一条龙教程

【CMake】CMakeLists.txt的超傻瓜手把手教程（附实例源码）

        建议按顺序观看和阅读。

1.2 ros中的catkin

        在ros中，我们经常看到catkin这样的字眼，实际上catkin就是针对Cmake做的适应于ros的工具，实际功能和Cmake基本差不多，只不过ros里面我们经常会用到自定义的消息、服务等文件也需要被转换为c++可以调用的.h文件，因此，catkin主要就是针对以上部分对Cmake进行了改进，我们常常用到的catkin_make命令实际上就是catkin和make命令的合称，因此catkin实际上也是调用CmakeList.txt文件，只不过这个文件中的内容是在Cmake的CmakeList.txt文件的基础之上增添了一些内容。使用catkin_make这个命令就可以直接把c++文件转换为可执行文件了。

1.3 catkin CmakeList.txt文件的写法

        主要内容和1.1中的一致，但是添加了适合于ros的东西。

        参考[ROS官方教程] catkin/CMakeLists.txt的使用

主要增加了以下几项：

（1）发现编译需要的CMake/Catkin包 (find_package())
（2）添加Message/Service/Action (add_message_files(), add_service_files(), add_action_files())
（3）生成Message/Service/Action （generate_messages()）
（4）功能包编译信息导出 (catkin_package())
把以上链接按顺序看完了应该就能懂了