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CMake入门

news 来源：原创 2025/5/31 7:18:06

1.什么是CMake

        Makefile想必大家都不陌生吧，它能够解决我们的自动化编译问题，大多是IDE软件都集成了make，譬如 Visual C++的 nmake、linux 下的 GNU make、Qt 的 qmake 等等。

 不同的IDE所集成的make工具所遵循的规范和标准都不同，也就导致其语法、格式不同，也就不能很好的跨平台编译，会再次使得工作繁琐起来

        那么cmake为了解决这个问题而诞生了，其允许开发者指定整个工程的编译流程，在根据编译平台，生成本地化的Makefile和工程文件，最后用户只需make编译即可

        简而言之，可以把cmake看成一款自动生成 Makefile的工具，所以编译流程就变成了：cmake—>make–>用户代码–>可执行文件

2.CMakeflie的安装和版本的查看

首先我们需要安装我们的CMake

sudo yum install cmake

然后我们可以通过

cmake -version

 来查看自己的cmake的版本

3.几个简单示例 

事实上，cmake的用法特别简单

  1. 编写CMakeLists.txt
  2. 执行命令cmake .
  3. 执行命令make
  4. 运行执行程序

看几个例子来 

3.1.编译一个.cc文件

首先让我们从最简单的代码入手，先来体验下cmake是如何操作的。编写main.cc，如下，

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
	printf("Hello World\n");
 
	return 0;
}

    然后在main.cc相同目录下编写CMakeLists.txt，内容如下，

    cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
 
project (demo)
 
add_executable(main main.cc)
    • 第一行意思是表示cmake的最低版本要求是2.8，我们安装的是3.20.2；
    • 第二行是表示本工程信息，也就是工程名叫demo；
    • 第三行比较关键，表示最终要生成的elf文件的名字叫main，使用的源文件是main.cc

    在终端下切到main.cc所在的目录下，然后输入以下命令运行下面这个命令

    cmake .

    执行之后，就会有下面这样子的情况发生 

    我们再看看当前目录下面 

    我们发现当前目录下面有Makefile了，我们打开看看

    好像不认识啊 ，这个我们不管，我们退出来make一下 

    完美啊！

    3.2.编译一个.hpp文件和一个.cc文件

    接下来我将编译一个.hpp文件和一个.cc文件

    method.hpp

    #pragma once
#include<iostream>
 
void Printf()
{
    std::cout<<"hello world!"<<std::endl;
}

    main.cc 

    #include"method.hpp"
 
int main()
{
    Printf();
}

     CMakeLists.txt

    cmake_minimum_required(VERSION 2.8)  
  
project(demo)  
  
# 添加可执行文件，只需要列出源文件，头文件不需要列出  
add_executable(main main.cc)  
  
#  method.hpp 是 main.cc 依赖的头文件，确保它位于正确的路径下  
# CMake 会自动处理包含路径（如果设置了正确的包含目录）  
# 如果需要，可以使用 include_directories 来指定头文件搜索路径  
# include_directories(path/to/headers)  
# 但头文件和源文件在同一目录下，通常不需要这样做

     我们执行

    cmake .

    完美！

     3.3.编译一个.hpp文件和两个.cc文件

    接下来进入稍微复杂的例子：这次我们决定编译一个.h文件和两个.cc文件

    method.hpp

    #pragma once

#include<iostream>


void Printf();

    method.cc 

    #include"method.hpp"
 
void Printf()
{
    std::cout<<"hello world"<<std::endl;
}

     main.cc

    #include"method.hpp"
 
int main()
{
    Printf();
}

    我们现在就来编写CMakeLists.txt

    CMakeLists.txt

    cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
 
project (demo)
 
add_executable(main main.cc method.cc)

     

    注意我这里只是在main.cc后面加路method.cc 

    我们使用一下

    cmake .

     

    完美啊！！ 

    3.4.编译两个.hpp文件和一个.cc文件

    接下来我们将使用method.hpp，way.hpp，main.cc文件来编译

    way.hpp 

    #pragma once
#include<iostream>
void Printf1()
{
    std::cout<<"Printf1"<<std::endl;
}

    method.hpp  

    #pragma once
#include<iostream>
void Printf2()
{
    std::cout<<"Printf2"<<std::endl;
}

    main.cc

    #include"way.hpp"
#include"method.hpp"
 
int main()
{
    Printf1();
    Printf2();
}

      CMakeLists.txt

    cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
 
project (demo)
 
add_executable(main main.cc)

     

    注意：因为我这里只有一个源文件，所以我们写一个main.cc就好

    我们执行

    cmake .

    完美！ 

    4.CMakeLists.txt

            编写CMakeLists.txt最常用的功能就是调用其他的.h头文件和.so/.a库文件，将.cpp/.c/.cc文件编译成可执行文件或者新的库文件。

    4.1.CMakeLists.txt常用的几条指令

    CMakeLists.txt 文件使用一系列的 CMake 指令来描述构建过程。常见的指令包括：

    1、指定 CMake 的最低版本要求：

    cmake_minimum_required(VERSION <version>)

    例如：

    cmake_minimum_required(VERSION 3.10)

    2、定义项目的名称和使用的编程语言：

    project(<project_name> [<language>...])

    例如：

    project(MyProject CXX)

     

    3、指定要生成的可执行文件和其源文件：

    add_executable(<target> <source_files>...)

    例如：

    add_executable(MyExecutable main.cpp other_file.cpp)

    4、创建一个库（静态库或动态库）及其源文件：

    add_library(<target> <source_files>...)

    例如：

    add_library(MyLibrary STATIC library.cpp)

    5、链接目标文件与其他库：

    target_link_libraries(<target> <libraries>...)

    例如：

    target_link_libraries(MyExecutable MyLibrary)

    6、添加头文件搜索路径：

    include_directories(<dirs>...)

    例如：

    include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)

    7、设置变量的值：

    set(<variable> <value>...)

    例如：

    set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

    8、设置目标属性：

    target_include_directories(TARGET target_name
                          [BEFORE | AFTER]
                          [SYSTEM] [PUBLIC | PRIVATE | INTERFACE]
                          [items1...])

    例如：

    target_include_directories(MyExecutable PRIVATE ${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)

    9、安装规则：

    install(TARGETS target1 [target2 ...]
        [RUNTIME DESTINATION dir]
        [LIBRARY DESTINATION dir]
        [ARCHIVE DESTINATION dir]
        [INCLUDES DESTINATION [dir ...]]
        [PRIVATE_HEADER DESTINATION dir]
        [PUBLIC_HEADER DESTINATION dir])

    例如：

    install(TARGETS MyExecutable RUNTIME DESTINATION bin)

    10、条件语句 (if, elseif, else, endif 命令)

    if(expression)
  # Commands
elseif(expression)
  # Commands
else()
  # Commands
endif()

    例如：

    if(CMAKE_BUILD_TYPE STREQUAL "Debug")
  message("Debug build")
endif()

    11、自定义命令 (add_custom_command 命令)：

    add_custom_command(
   TARGET target
   PRE_BUILD | PRE_LINK | POST_BUILD
   COMMAND command1 [ARGS] [WORKING_DIRECTORY dir]
   [COMMAND command2 [ARGS]]
   [DEPENDS [depend1 [depend2 ...]]]
   [COMMENT comment]
   [VERBATIM]
)

    例如：

    add_custom_command(
   TARGET MyExecutable POST_BUILD
   COMMAND ${CMAKE_COMMAND} -E echo "Build completed."
)

    实例

    一个简单的 CMakeLists.txt 文件示例：

    cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProject CXX)
 
# 添加源文件
add_executable(MyExecutable main.cpp)
 
# 设置 C++ 标准
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

    4.2.变量和缓存

    CMake 使用变量来存储和传递信息，这些变量可以在 CMakeLists.txt 文件中定义和使用。

    变量可以分为普通变量和缓存变量。

    4.2.1.变量定义与使用

    定义变量：

    set(MY_VAR "Hello World")

    使用变量：

    message(STATUS "Variable MY_VAR is ${MY_VAR}")
    4.2.2.缓存变量

    缓存变量存储在 CMake 的缓存文件中，用户可以在 CMake 配置时修改这些值。缓存变量通常用于用户输入的设置，例如编译选项和路径。

    定义缓存变量：

    set(MY_CACHE_VAR "DefaultValue" CACHE STRING "A cache variable")

    使用缓存变量：

    message(STATUS "Cache variable MY_CACHE_VAR is ${MY_CACHE_VAR}")

     

    4.3.查找库和包

    CMake 可以通过 find_package() 指令自动检测和配置外部库和包。

    常用于查找系统安装的库或第三方库。

    4.3.1.find_package() 指令

    基本用法：

    find_package(Boost REQUIRED)

    指定版本：

    使用查找到的库：

    target_link_libraries(MyExecutable Boost::Boost)

    设置包含目录和链接目录：

    include_directories(${Boost_INCLUDE_DIRS})
link_directories(${Boost_LIBRARY_DIRS})
    4.3.2.使用第三方库

    假设你想在项目中使用 Boost 库，CMakeLists.txt 文件可能如下所示：

    实例

    cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProject CXX)
 
# 查找 Boost 库
find_package(Boost REQUIRED)
 
# 添加源文件
add_executable(MyExecutable main.cpp)
 
# 链接 Boost 库
target_link_libraries(MyExecutable Boost::Boost)

    通过上述内容，用户可以了解 CMakeLists.txt 文件的基本结构和常用指令，掌握如何定义和使用变量，查找和配置外部库，从而能够有效地使用 CMake 管理项目构建过程。

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