跨平台编译工具-CMake的语法特性与常用变量

最近在学习 Linux 下的 C+ 开发的编译知识，总结出该系列笔记，这是第五篇，可以通过以下链接阅读之前的笔记：

1. Linux中编译C++代码的g++工具，以及g++的常用操作指令

2. Linux下C++命令行编译示例

3. Linux下的GDB调试器常用指令

4. Linux下C++命令行调试实战

1. 概述

• Cmake (Cross Platform Make) 是一个跨平台的编译工具，可以用简单的语句来描述跨平台的编译过程
• CMake已经成为了大部分C++开源项目的首要编译工具

在不同的操作系统上，我们可以使用不同的编译工具，比如 windows 中使用 Visual Studio 的开发套件， mac 中使用 xcode 开发套件，Linux 中使用 Makefile 结合 g++ 编译，那如果我们使用 cmake 就可以解决了跨平台的问题。

2. cmake 基础知识

2.1. cmake 的基本语法特性

指令名称(参数1 参数2)

参数使用小括号包裹起来，参数之间使用空格或者分号隔开。cmake的指令不区分大小写，但是参数严格区分大小写，如下示例

set(HELLO hello.cpp)
add_executable(hello main.cpp hello.cpp)
ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp ${HELLO})

cmake指令的变量使用 ${变量} 的形式读取变量，但在 IF 逻辑判断中，直接输入变量名称即可，如上面示例代码中的 HELLO

2.2. cmake的重要指令和常用变量

• cmake_minimum_required : 指定cmake最小版本要求

# 指定cmake最小版本要求为 2.8.3
cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)

• project : 定义工程名称，并可以指定工程可支持的语言，语法格式为 project(项目域名 语言)，如下示例

# 指定工程的名称为HELLO
project(HELLO)

• set : 显示定义变量

# 定义SRC 变量值为：hello.cpp main.cpp
set(SRC hello.cpp main.cpp)

• include_directories : 向工程中添加多个头文件搜索路径，相当于指定 g++ 的 -I 参数

# 将 /usr/include 和 ./include 路径添加到头文件搜索路径中
include_directories(/usr/include ./include)

• link_directories : 向工程中添加多个库文件搜索路径，相当于 g++ 的 -L 参数

# 将 /usr/lib 和 ./lib 路径添加到库文件搜索路径中
link_directories(/usr/lib ./lib)

• add_library : 生成库文件

# 通过变量SRC生成hello.so 共享库，第二个参数填 SHARED 或 STATIC 或 MOUDLE
add_library(hello SHARED ${SRC})

• add_compile_options : 添加编译参数

# 添加编译参数 -Wall -std=c++11 以及 -o2
add_compile_options(-Wall -std=c++11 -o2)

• add_excutable : 生成可执行文件

# 编译 main.cpp 生成可执行文件 main
add_excutable(main main.cpp)

• target_link_libraries : 为目标可执行文件添加需要的共享库

# 将hello动态库文件链接到可执行文件main
target_link_libraries(main hello)

• add_subdirectory : 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存放的位置

# 添加src子目录，src中需要有一个 CMakeLists.txt
add_subdirectory(src)

• aux_source_directory : 发现一个目录下所有的源代码文件并将列表存储在一个变量中，这个指令临时被用来自动构建源文件列表。

# 定义 SRC 变量，其值为当前目录下所有的源代码文件
aux_source_directory(. SRC)
# 编译SRC 变量下的源代码文件，生成 mian 可执行文件
add_excutable(main ${SRC)

2.3. Cmake 常用变量

• CMAKE_FLAGS : gcc 编译选项
• CMAKE_CXX_FLAGS : g++ 编译选项

# 在 CMAKE_CXX_FLAGS 编译选项后追加 -std=c++11
set(CMAKE_CXX_FLAGS "{CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11")

• CMAKE_BUILD_TYPE : 编译类型(Debug，Release)

# 设定编译类型为 debug ，调试时需要选择 debug 
set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)
# 设定编译类型为release，发布时需要选择 release
set(CMAKE_BUILD_TYPE Release)

• CMAKE_BINARY_DIR、PROJECT_BINARY_DIR、<projectname>_BINARY_DIR

1. 这三个变量指代的内容是一致的
2. 如果是 in binary build ，指的就是工程顶级目录
3. 如果是 out-of-binary 编译，指的是工程编译发生的目录
4. PROJECT_BINARY_DIR 跟其他指令稍有区别，但这里可以理解他们是一致的

• CMAKE_SOURCE_DIR、PROJECT_SOURCE_DIR、<projectname>_SOURCE_DIR

1. 这三个变量指代的内容是一致的，不论采用何种编译方式，都是工程经层目录
2. 如果是 in source build ，跟 CMAKE_BINARY_DIR 变量一致
3. PROJECT_SOURCE_DIR 跟其他指令稍有区别，但这里可以理解他们是一致的

• CMAKE_C_COMPILE : 指定C编译器
• CMAKE_CXX_COMPILE : 指定C++编译器
• EXECUTABLE_OUT_PATH : 可执行文件输出的存放路径
• LIBRARY_OUTOUT_PATH : 库文件输出的存放路径