CMake使用总结(1)

CMake使用总结

琴剑

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本文使用docbook书写，您可以在这里获得xml文件

Abstract

本文总结了CMake在linux嵌入式系统项目开发中的应用

前言

做第一个linux项目时，Makefile是一行行敲入的，第二个项目后，开始使用cmake。至于为何选择cmake，倒不是觉得它有什么好，仅仅是因为当时项目组中的一个linux前辈向我们推荐了这个。经过一番研究之后，并在项目中使用，现将使用经验总结一下，供大家参考。

入门篇

学习一项新知识的时候，最好是从sample开始。cmake官方网站就给出了一个简单的例子。在开始之前，还是先安装cmake程序，在ubuntu下非常简单，输入以下命令即可：

$sudo apt-get install cmake

 

下面来看看sample中的内容。sample包含一个主目录，下面两个子目录: Demo和Hello。其中Hello包含程序库代码，Demo中为可执行程序，需要连接Hello中的程序库。总共有三个CMakeLists.txt文件，每个目录下一个。主目录下的CMakeLists.txt文件内容为：

    # The name of our project is "HELLO".  CMakeLists files in this project can
    # refer to the root source directory of the project as ${HELLO_SOURCE_DIR} and
    # to the root binary directory of the project as ${HELLO_BINARY_DIR}.
    project (HELLO)
    # Recurse into the "Hello" and "Demo" subdirectories.  This does not actually
    # cause another cmake executable to run.  The same process will walk through
    # the project's entire directory structure.
    add_subdirectory (Hello)
    add_subdirectory (Demo)
            

Hello目录下的CMakeLists.txt文件为：

    # Create a library called "Hello" which includes the source file "hello.cxx".
    # The extension is already found.  Any number of sources could be listed here.
    add_library (Hello hello.cxx)
            

最后，Demo包含如下CMakeLists.txt文件:

    # Make sure the compiler can find include files from our Hello library.
    include_directories (${HELLO_SOURCE_DIR}/Hello)
    # Make sure the linker can find the Hello library once it is built.
    link_directories (${HELLO_BINARY_DIR}/Hello)
    # Add executable called "helloDemo" that is built from the source files
    # "demo.cxx" and "demo_b.cxx".  The extensions are automatically found.
    add_executable (helloDemo demo.cxx demo_b.cxx)
    # Link the executable to the Hello library.
    target_link_libraries (helloDemo Hello)
            

CMake在主目录执行时，会处理该目录下CMakeLists.txt文件,然后进入到子目录,处理子目录下的CMakeLists.txt.

从字面上看,我们差不多可以理解这三个文件的涵义。第一个CMakeLists.txt文件指定包含Hello和Demo两个子目录。第二个文件则指定生成Hello库文件，第三个文件则是生成一个可执行文件helloDemo，另外两个附加语句则用来指明头文件路径以及所要链接的库。

乍一看，为了编译一个程序，需要写三个CMakeLists.txt文件，相对于原来只需写一个Makefile文件，不是更复杂了吗？事实上不尽然，虽然要写三个CMakeLists文件，但每个文件都非常简单，总共算起来，并不比一个Makefile文件多多少。更重要的是，这其中隐含着linux哲学：分而治之。每个模块自行编写配置文件，只负责自己份内的事务，所以可扩展性好。在进行大型项目开发，就可以体现出优势了。

CMakeLists.txt相当于定义了一套生成Makefile文件的规则，下面就可以生成Makefile文件了，命令如下:

$cmake .

注：.表示当前目录，如果CMakeLists.txt不在当前目录，请在cmake后面指定。在主目录下和Demo、Hello子目录下均会生成一个Makefile文件，有了这个文件，我们就可以敲入make编译目标程序了。

总结起来，使用CMake编译应用程序的流程为：

CMake语法介绍

CMake语法非常简单,包含注释、命令和空格。以#开头的行为注释行，命令则由命令名、括号及以空格进行分隔的参数组成。命令可以是诸如add_library这样的内置命令，也可以是子定义的宏或者函数。CMake的输入是主目录下的CMakeLists.txt文件，该文件可以使用include或者add_directory命令添加其它的输入文件。

命令

命令的形式如下:

command (args ...)

其中<I>command</I>为命令名，<B>args</B>为空格分隔的参数列表，如果参数中包含空格，使用双引号引起来。命令不区分大小写。

lists and strings. CMake的基本数据类型为字符串，字符串又可以组成list类型，有两种方式：一种通过分号分隔，一种通过空格分隔。比如以下例子给VAR赋了同样的值:

    set(VAR a;b;c)    set(VAR a b c) 
    

字符串列表主要用于foreach进行迭代，有些命令也用于对list进行处理。

CMake支持字符串和list类型的简单变量，变量以${VAR}形式引用。多个参数可以用set命令组成一个list，命令将展开list，例如:

    set(Foo a b c)
    command(${Foo})

等价于

    command(a b c)

如果你希望将list当作一个参数传递给命令，就应该用双引号把list引起来，如command("${Foo}")等价于command("a b c")

流程控制

写CMakeLists.txt文件就象写一个简单的程序，CMake提供了三种流程控制结构：

• 条件语句if

      # some_command will be called if the variable's value is not: 
      # empty, 0, N, NO, OFF, FALSE, NOTFOUND, or -NOTFOUND. 
      if(var)
          some_command(...)
      endif(var)
  

• 循环结构

      set(VAR a b c) 
      # loop over a, b,c with the variable f 
      foreach(f ${VAR})
          some_command(${f})
      endforeach(f)
      

• 宏和函数，函数在2.6及以上版本才支持，函数和宏的区别在于函数中可定义局部变量，而宏定义的变量都是全局变量。

      # define a macro hello  
      macro(hello MESSAGE)
         message(${MESSAGE})
      endmacro(hello) 
      # call the macro with the string "hello world"  
      hello("hello world")      
      
      # define a function hello  
      function(hello MESSAGE)
          message(${MESSAGE})  
      endfunction(hello)
      

 

小结

本文通过一个简单的工程示例，我们了解到要让CMake工作起来，需要编写CMakeLists.txt文件，CMake据此生成Makefile。然后简单的过了以下CMake的语法，有了这个基础，我们就可以自行编写CMakeLists.txt文件了。当然，对于一个大型的工程，仅仅掌握这些还不够，需要进一步掌握一些CMakeLists.txt文件的编写技巧，将在后续的文件中继续这个话题。

参考书目

Jan Engels. CMake Tutorial.

. CMake官方网站：www.cmake.org.