CMake 入门实践

第一章 概念与基础项目

1.1 CMake 基础认知

• 跨平台构建系统生成器：通过抽象生成 Makefile、Visual Studio 项目等
• 声明式构建系统：描述【要构建什么】，而非【如何构建】
• 核心文件：通过 CMakeLists.txt 描述项目结构关系

1.2 最小 CMake 项目

// main.cpp
#include <iostream>int main() {std::cout << "Hello CMake! (v1.0)\n";return 0;
}

# CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)  # 最低版本保障
project(HelloCMake VERSION 1.0)       # 项目元数据add_executable(hello main.cpp)       # 核心构建指令

1.3 构建流程验证

mkdir build && cd build       # 创建构建目录
cmake ..                     # 生成构建系统文件
cmake --build .              # 执行编译命令
./hello                     # 运行可执行文件

第二章 多文件项目管理

2.1 项目结构

multi_project/
├── CMakeLists.txt
├── src/
│   ├── main.cpp
│   ├── math.cpp
│   └── math.h

2.2 源码示例

// math.h
#pragma once
int square(int x);

// math.cpp
#include "math.h"int square(int x) {return x * x;
}

// main.cpp
#include "math.h"
#include <iostream>int main() {std::cout << "5² = " << square(5) << std::endl;return 0;
}

2.3 CMake 配置

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MultiFileDemo)# 设置C++标准
set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)# 显式包含目录
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/)# 收集源文件
file(GLOB SOURCES "src/*.cpp")# 创建可执行文件
add_executable(demo ${SOURCES})

第三章 库文件管理实战

3.1 项目结构

library_project/
├── CMakeLists.txt
├── include/
│   └── calculator.h
├── src/
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── main.cpp
└── lib/├── CMakeLists.txt└── calculator.cpp

3.2 核心配置

# 根目录 CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(LibraryDemo)add_subdirectory(lib)
add_subdirectory(src)

# lib/CMakeLists.txt
add_library(calc STATIC calculator.cpp)
target_include_directories(calc PUBLIC${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)

# src/CMakeLists.txt
add_executable(app main.cpp)
target_link_libraries(app PRIVATE calc)

3.3 接口设计

// calculator.h
#pragma onceclass Calculator {
public:static double cube(double x);
};

// calculator.cpp
#include "calculator.h"double Calculator::cube(double x) {return x * x * x;
}

---

int main(void)
{return 0;
}

第四章 构建类型与编译优化

4.1 构建类型配置

if(NOT CMAKE_BUILD_TYPE)set(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug" CACHE STRING"Choose build type" FORCE)
endif()message("当前构建类型: ${CMAKE_BUILD_TYPE}")string(TOUPPER "${CMAKE_BUILD_TYPE}" build_type)if(build_type STREQUAL "DEBUG")add_compile_options(-g -O0 -Wall -Wpedantic)
else()add_compile_options(-O3 -DNDEBUG)
endif()

4.2 构建验证

#include <iostream>
#include <cassert>int main() {
#ifdef NDEBUGstd::cout << "Release 模式\n";
#elsestd::cout << "Debug 模式\n";assert(1 + 1 == 3);  // 测试断言
#endifreturn 0;
}

4.3 不同构建方式

# Debug 模式（默认）
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug ..
cmake --build .
./demo  # 触发断言错误# Release 模式
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release ..
cmake --build .
./demo  # 关闭断言

---

第五章 实用的高级技巧

5.1 变量与缓存机制

# 定义普通变量
set(MY_VAR "value")# 缓存变量（用户可配置）
set(USE_FEATURE_X OFF CACHE BOOL "启用特性X")# 环境变量
message("当前PATH: $ENV{PATH}")

5.2 条件控制语句

if(MSVC)add_definitions(-D_WIN32)
elseif(UNIX)add_definitions(-D_LINUX)
endif()

5.3 自动查找依赖

find_package(OpenCV REQUIRED)
if(OpenCV_FOUND)target_link_libraries(my_app PRIVATE ${OpenCV_LIBS})
endif()

---

第六章 跨平台构建实战

6.1 平台检测与处理

if(WIN32)# Windows特定设置add_definitions(-DWINDOWS_PLATFORM)
elseif(APPLE)# macOS特定设置add_definitions(-DMACOS)
else()# Linux设置add_definitions(-DLINUX)
endif()

6.2 安装规则

install(TARGETS demoRUNTIME DESTINATION binLIBRARY DESTINATION libARCHIVE DESTINATION lib
)install(DIRECTORY include/ DESTINATION include)