CMake学习笔记——基础篇

最近看到好多开源项目的编译配置文件都是使用CMake写的，于是花些时间学习，并做备忘整理

这篇文档以一个简单的项目为例，对CMake的常用命令进行介绍

主要包括了包含头文件路径、生成库、生成二进制文件等功能。不包括安装、测试等功能

一些语法规则

变量使用${ }方式取值

command(arg1 arg2 …) 指令参数使用括弧括起来，参数之间使用空格或分号分开

指令大小写无关，参数和变量是大小写相关的

一个简单的例子

目录结构

.
├── CMakeLists.txt
├── include
│   └── hello.h
└── src
├── CMakeLists.txt
├── lib
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── hello.c
└── src
┊   ├── CMakeLists.txt
┊   └── main.c

源码

./CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.9)

project(HELLO)

set(INCLUDE_DIR ${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
set(LIBRARY_DIR ${PROJECT_BINARY_DIR}/output/libs)
set(BIN_DIR ${PROJECT_BINARY_DIR}/output/bin)

include_directories(${INCLUDE_DIR})
link_directories(${LIBRARY_DIR})

MESSAGE(STATUS "##PROJECT_SOURCE_DIR is " ${PROJECT_SOURCE_DIR})
MESSAGE(STATUS "##PROJECT_BINARY_DIR is " ${PROJECT_BINARY_DIR})

set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${BIN_DIR})
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${LIBRARY_DIR})

add_subdirectory(src)

CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION version [FATAL_ERROR])

指定此CMakefiles.txt支持的最小CMak
4000
e版本

这条指令建议添加到顶层的CMakefiles.txt中

PROJECT(projectname [CXX] [C] [Java])

定义工程名称，如果名称中有空格，需要使用引号括起来

如果需要还可以指定工程支持的语言。

这个指令隐式定义了两个cmake变量：

<projectname>_BINARY_DIR

以及

<projectname>_SOURCE_DIR

，前者指向编>译路径，后者为工程路径

同时cmake系统预定义了

PROJECT_BINARY_DIR

和

PROJECT_SOURCE_DIR

变量，分别与

<projectname>_BINARY_DIR

与

<projectname>_SOURCE_DIR

一致

SET(VAR [VALUE] [CACHE TYPE DOCSTRING [FORCE]])

设置变量

INCLUDE_DIRECTORIES([AFTER|BEFORE] [SYSTEM] dir1 dir2 …)

添加头文件搜索路径。路径之间使用空格分隔。如果路径中包含空格，可使用双引号括起来

可以通过AFTER或者BEFORE参数，来控制添加的路径在已有路径的前面还是后面

LINK_DIRECTORIES(dir1 dir2 …)

添加非标准的共享库搜索路径

MESSAGE([SEND_ERROR | STATUS | FATAL_ERROR] “message to display” …)

向终端输出信息。

SEND_ERROR

产生错误，生成过程被跳过;

STATUS

输出前缀为-的信息;

FATAL_ERROR

立即终止所有cmake过程

EXECUTABLE_OUTPUT_PATH和LIBRARY_OUTPUT_PATH

指定最终生成的二进制文件存放的位置(不包含中间文件)

ADD_SUBDIRECTORY(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])

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文件存放位置

EXCLUDE_FROM_ALL

参数含义是将这个目录从编译过程中排除

./src/CMakeLists.txt

add_subdirectory(src)
add_subdirectory(lib)

./src/lib/CMakeLists.txt

set(SRC_LIST hello.c)
# set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/output/lib)
# add_library(libhello ${SRC_LIST})
add_definitions(-DLIBHELLO_BUILD)
add_library(hello_shared SHARED ${SRC_LIST})
set_target_properties(hello_shared PROPERTIES OUTPUT_NAME "hello")
set_target_properties(hello_shared PROPERTIES VERSION 1.2 SOVERSION 1)

add_library(hello_static STATIC ${SRC_LIST})
set_target_properties(hello_static PROPERTIES OUTPUT_NAME "hello")

ADD_DEFINITIONS(-Ddef1 -Ddef2 …)

向C/C++编译器添加编译参数, 参数之间用空格分隔

也可以使用 CMAKE_C_FLAGS 或 CMAKE_CXX_FLAGS 为 C/C++ 设置编译选项

ADD_LIBRARY(libname [SHARED|STATIC|MODULE] [EXCLUDE_FROM_ALL] source1 source2 … sourceN)

生成一个库文件

在不支持dyld的系统中，MODULE被当作SHARED对待

SET_TARGET_PROPERTIES(target1 target2 … PROPERTIES prop1 value1 prop2 value2 …)

用来设置输出的名称，对于动态库，还可以用来指定动态库版本或API版本

它对应的指令是: GET_TARGET_PROPERTY(VAR target property)

./src/src/CMakeLists.txt

set(LIB_LIST hello.so)
set(SRC_LIST main.c)
# set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/output/bin)
add_executable(hello ${SRC_LIST})
target_link_libraries(hello ${LIB_LIST})

ADD_EXECUTABLE(target source …)

生成一个名为 target 的可执行文件

CMake会自动处理依赖关系，所以source中不需要列出头文件

PS: CMake是根据同名来查询头文件的？如果这样，非同名头文件是否应该被添加到source？

TARGET_LINK_LIBRARIES(dir1 dir2 …)

添加非标准的共享库搜索路径

./include/hello.h

#ifndef _HELLO_H
#define _HELLO_H

#if defined _WIN32
#if LIBHELLO_BUILD
┊   #define LIBHELLO_API __declspec(dllexport)
#else
┊   #define LIBHELLO_API __declspec(dllimport)
#endif
#else
#define LIBHELLO_API
#endif
LIBHELLO_API void hello();

#endif

./src/lib/hello.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void hello()
{
printf("hello\n");
}

./src/src/main.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include "hello.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
hello();

return 0;
}

构建工程

构建命令

# cmake -G <generator name> <path-to-source>

-G <generator name>

告诉CMake应该产生什么类型的项目文件

注意事项

在工程下创建build目录，进入build目录，运行

cmake -G "Unix Makefiles" ../

，此时会在build目录下生成Makefile以及一些中间文件

切忌在工程目录下执行

cmake -G "Unix Makefiles" ./

，因为这样会在工程目录下生成Makefile和一些中间文件，>这些文件不能通过命令清理

如果需要看到make的详细过程，可以使用make VERBOSE=1 命令来进行编译