CMake入门学习

Posted 2021-12-19 ych9527

一、CMakeLists.txt简单编写

• add_executable
  • 在这个函数之之中，填充elf可执行文件名称，以及依赖的.c文件即可

cmake_minimum_required (VERSION 2.8) //cmake最低版本要求为2.8 
project (demo) //工程名demo 
add_executable(main main.c testFunc.c) //最终生成的elf文件是main,使用的源文件是main.c和testFunc.c

• aux_source_directory(dir var)

  • add_executable之中添加所有依赖的.c文件，可以cmake . 生成elf可执行文件，但是如果工程项目非常之大，这样是比较麻烦的。因此有了新命令aux_source_directory(dir var)，可以将指定目录下的所有源文件存储在一个变量之中

    • dir：指定目录

    • var：用于存放源文件列表的变量

      //此时有多个源文件
      cmake_minimum_required (VERSION 2.8) //cmake最低版本要求为2.8
      
      project (demo) //工程名demo
      
      aux_source_directory(. SRC_LIST) //把当前目录下的源文件存列表存放到变量SRC_LIST里
      
      add_executable(main $SRC_LIST) //在add_executable里调用SRC_LIST
      

    • aux_source_directory()也存在弊端，它会把指定目录下的所有源文件都加进来，可能会加入一些我们不需要的文件，此时我们可以使用set命令去新建变量来存放需要的源文件，如下

      cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
      
      project (demo)
      
      set( SRC_LIST
      	 ./main.c
      	 ./testFunc1.c
      	 ./testFunc.c)
      

• include_directories

  • 向工程添加多个指定头文件的搜索路径，路径之间用空格分隔，和在main.c之中用 //include "name.h"包含头文件是一样的效果

    //有两个文件夹，分别装有一个头文件和一个cpp文件，将其整理分门别类
    
    cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
    
    project (demo)
    
    include_directories (test_func test_func1)//向工程添加多个指定头文件的搜索路径，路径之间用空格分隔
    
    //源文件分布在两个目录之下，因此添加两次变量
    aux_source_directory (test_func SRC_LIST)
    aux_source_directory (test_func1 SRC_LIST1)
    
    add_executable (main main.c $SRC_LIST $SRC_LIST1)
    

二、正规项目组织方式

• 正规组织方法如下

  • 源文件放到src目录下

  • 把头文件放入到include文件下

  • 生成的对象文件放入到build目录下

  • 最终输出的elf文件会放到bin目录下，这样整个结构更加清晰

    [ych@2ec71362f5e6 ~]$ tree test/
    test/
    ├── bin //elf可执行文件
    ├── built //生成的对象
    ├── CMakeLists.txt 
    ├── include //头文件
    │   ├── testFunc1.h
    │   └── testFunc.h
    └── src //源文件
        ├── main.c
        ├── testFunc1.c
        └── testFunc.c
    

• add_subdirectory()

  • 这个命令可以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的存放位置

  • add_subdirectory(子文件夹名)表示对子文件夹项目进行cmake编译

    make_minimum_required (VERSION 2.8)
    
    project (demo)
    
    add_subdirectory (src) //表示对子文件夹项目进行cmake编译
    

    • 这里指定src目录下存放了源文件，当执行cmake时，就会进入src目录下去找src目录下的CMakeLists.txt，所以在src目录下也建立一个CMakeLists.txt

    • 使用了2个CMakeLists.txt，最外层的CMakeLists.txt用于掌控全局，使用add_subdirectory来控制其它目录下的CMakeLists.txt的运行

      aux_source_directory (. SRC_LIST) //把当前目录下的源文件存列表存放到变量SRC_LIST里
      
      include_directories (../include) //头文件所在位置
       
      add_executable (main $SRC_LIST) //将变量中的源文件拿出来
      
       // set 用于定义变量
       //本句的意思是，将生成的可执行放到当前工程目录的bin目录之下
      set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH $PROJECT_SOURCE_DIR/bin) 
      

    • EXECUTABLE_OUT_PATH和PROJECT_SOURCE_DIR是CMake自带的预定义变量，其意义如下

      • EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ：目标二进制可执行文件的存放位置
      • PROJECT_SOURCE_DIR：工程的根目录

  • 如果使用一个CMakeLists.txt，改动如下

    • **小技巧：**在built目录下执行cmake … ，cmake运行生成的所有附带文件就全部集中在built文件夹之下，不会和其它文件混在一起，如果不想要了，直接清空built文件夹即可

    cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
    
    project (demo)
    
    set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH $PROJECT_SOURCE_DIR/bin) //将生成的可执行放在bin目录下
    
    aux_source_directory (src SRC_LIST) //将src下所有的源文件添加到变量之中
    
    include_directories (include) //头文件所在位置
     
    add_executable (main $SRC_LIST) //进行生成
    

三、动态库和静态库的编译控制

• 有时只需要编译出动态库和静态库，然后等着让其它程序去使用。让我们看下这种情况该如何使用cmake。首先按照如下重新组织文件，只留下testFunc.h和TestFunc.c

  test/
  ├── built
  ├── CMakeLists.txt
  ├── lib
  ├── main.c
  └── testFunc
      ├── testFunc.c
      └── testFunc.h
  

• CMakeLists.txt文件内容如下

  cmake_minimum_required (VERSION 3.5)
  
  project (demo)
  
  set (SRC_LIST $PROJECT_SOURCE_DIR/testFunc/testFunc.c)// 将工程根目录下的.C文件拿出来放到变量之中
  
  add_library (testFunc_shared SHARED $SRC_LIST) //add_library: 生成动态库或静态库
  add_library (testFunc_static STATIC $SRC_LIST)
  
  set_target_properties (testFunc_shared PROPERTIES OUTPUT_NAME "testFunc")//设置最终生成的库的名称
  set_target_properties (testFunc_static PROPERTIES OUTPUT_NAME "testFunc")
  
  set (LIBRARY_OUTPUT_PATH $PROJECT_SOURCE_DIR/lib)//库文件的默认输出路径,设置为lib
  

  • add_library: 生成动态库或静态库(第1个参数指定库的名字；第2个参数决定是动态还是静态，如果没有就默认静态；第3个参数指定生成库的源文件)

  • set_target_properties: 设置最终生成的库的名称，还有其它功能，如设置库的版本号等等

    [ych@2ec71362f5e6 lib]$ ls
    libtestFunc.a  libtestFunc.so //可以看到动静态库的名字是很整齐的
     
    如果不使用set_target_properties也可以，那么库的名称就是add_library里定义的名称，只是连续2次使用add_library指定库名称时（第一个参数），这个名称不能相同，而set_target_properties可以把名称设置为相同，只是最终生成的库文件后缀不同（一个是.so，一个是.a），这样相对来说会好看点。
    

  • LIBRARY_OUTPUT_PATH: 库文件的默认输出路径，这里设置为工程目录下的lib目录

四、对库进行链接

• 新建目录，结构如下

  file/
  ├── bin
  ├── build
  ├── CMakeLists.txt
  ├── src
  │   └── main.c
  └── testFunc
      ├── inc
      └── lib
  

  • CMakeLists.txt内容如下

    cmake_minimum_required (VERSION 3.5)
    
    project (demo)
    
    
    set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH $PROJECT_SOURCE_DIR/bin)//设置生成的elf文件在bin目录之下
    
    set (SRC_LIST $PROJECT_SOURCE_DIR/src/main.c)//将点C文件添加至变量之中
    
    
    include_directories ($PROJECT_SOURCE_DIR/testFunc/inc)//添加头文件的位置
    
    find_library(TESTFUNC_LIB testFunc HINTS $PROJECT_SOURCE_DIR/testFunc/lib)//在指定目录下查找指定库
     
    //在lib目录下有testFunc的静态库和动态库，find_library(TESTFUNC_LIB testFunc ...默认是查找动态库，如果想直接指定使用动态库还是静态库，可以写成find_library(TESTFUNC_LIB libtestFunc.so ...或者find_library(TESTFUNC_LIB libtestFunc.a
    
    add_executable (main $SRC_LIST)//将变量中的.C拿出来
    
    target_link_libraries (main $TESTFUNC_LIB)//把目标文件与库文件进行链接
    

    • find_library: 在指定目录下查找指定库，并把库的绝对路径存放到变量里
      • 第一个参数是变量名称
      • 第二个参数是库名称
      • 第三个参数是HINTS
      • 第4个参数是路径
    • target_link_libraries: 把目标文件与库文件进行链接

五、添加编译选项

• add_compile_options()

  • 有时编译程序时想添加一些编译选项，如-Wall，-std=c++11等，就可以使用add_compile_options来进行操作

  cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
  
  project (demo)
  
  set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH $PROJECT_SOURCE_DIR/bin)
  
  add_compile_options(-std=c++11 -Wall) //添加编译选项
  
  add_executable(main main.cpp) 
  

六、添加控制选项

• 有时希望在编译代码时只编译一些指定的源码，可以使用cmake的option命令，主要遇到的情况分为2种：

  1. 本来要生成多个bin或库文件，现在只想生成部分指定的bin或库文件
  2. 对于同一个bin文件，只想编译其中部分代码（使用宏来控制）

• 情况一

  • 工程架构如下

  proc/
  ├── bin
  ├── build
  ├── CMakeLists.txt
  └── src
      ├── CMakeLists.txt
      ├── main1.c
      └── main2.c
  

  • 外层CMakeLists.txt

    cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
    
    project(demo)
    
    #第一个参数：option名字
    #第二个参数：字符串，描述option干啥的
    #第三个：optins的值，不写就是OFF
    option(MYDEBUG "enable debug compilation" OFF)
    
    set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH $PROJECT_SOURCE_DIR/bin) //将elf放置bin目录之下
    
    add_subdirectory(src) # 对子文件夹src项目进行cmake编译
    

    • option命令
      • 第一个参数是这个option的名字
      • 第二个参数是字符串，用来描述这个option是来干嘛的
      • 第三个是option的值，ON或OFF，也可以不写，不写就是默认OFF

  • src里层CMakeLists.txt

    cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
    add_executable(main1 main1.c)
    
    if(MYDEBUG) //如果option为NO，就编译main2
        add_executable(main2 main2.c)
    else()
        message(STATUS "Currently is not in debug mode")    
    endif()
    

  • cmake … -DMYDEBUG=ON

    • 直接在编译的时候设置option的值

      cmake .. && make
      ls ../bin/
      main1
      
      cmake .. -DMYDEBUG=ON
      ls ../bin/
      main1  main2
      
      

• 情况二

  • 假设有如下文件

    #include <stdio.h>
    
    int main(void)
    
    #ifdef WWW1
        printf("hello world1\\n");
    #endif    
    
    #ifdef WWW2     
        printf("hello world2\\n");
    #endif
    
        return 0;
    
    

  • add_definitions()

  • 通过宏定义来打印文件，CMakeLists.txt文件内容如下

  • 通过与add_definitions()的配合，就可以控制单个bin文件的打印输出了

  cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
  
  project(demo)
  
  set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH $PROJECT_SOURCE_DIR/bin) #生成的可执行文件放置bin目录之中
  
  #设置option的名字
  option(WWW1 "print one message" OFF)
  option(WWW2 "print another message" OFF)
  
  
  #进行判断
  if (WWW1)
      add_definitions(-DWWW1)
  endif()
  
  if (WWW2)
      add_definitions(-DWWW2)
  endif()
      add_executable(main main.c)
  
  // 效果如下
  cmake .. -DWWW1=ON -DWWW2=OFF
  ../bin/main 
  hello world1
  
  cmake .. -DWWW1=OFF -DWWW2=ON  
  ../bin/main 
  hello world2
  
  cmake .. -DWWW1=ON -DWWW2=ON
  ../bin/main 
  hello world1
  hello world2