CMake學習使用(基于vscode)

目錄

  • 語法
  • 一些重要指令
  • CMake常用變量
  • CMake編譯工程
    • 編譯流程
    • 兩種構建方式
  • 實例展示

參考：
基于VSCode和CMake實現C/C++開發 | Linux篇

語法

基本語法格式：指令(arg1 arg2 …)

  • 參數使用括弧括起來
  • 參數之間使用空格或者分號分開
    指令是大小寫無關的，參數和變量是大小寫相關的
set(HELLO hello.cpp) # 將hello.cpp 作為一個名為 HELLO 的變量
add_executable(hello main.cpp hello.cpp)
ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp ${HELLO})

變量使用方式取值，但是在IF控制語句里面直接使用變量名，例如：‘IF(HELLO)‘而不是‘IF({}方式取值，但是在IF控制語句里面直接使用變量名，例如：`IF(HELLO)`而不是`IF(方式取值，但是在IF控制語句里面直接使用變量名，例如：‘IF(HELLO)‘而不是‘IF({HELLO})`

一些重要指令

  • cmake_minimum_required : 用來指定CMake的最小版本要求
# CMake最小版本要求為2.8.3
cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)
  • project ：用來定義工程名稱，并可指定工程支持的語言
project(HELLOWORLD C)
  • set ：顯示的定義變量
# 定義SRC變量，其值為sayhello.cpp hello.cpp
set(SRC sayhello.cpp hello.cpp)
  • include_directories ：向工程添加多個特定的頭文件搜索路徑->相當于指定g++編譯器的-I參數
# 將usr/include/myincludefolder 和 ./include 添加到頭文件搜索路徑
include_directories(usr/include/myincludefolder ./include)
  • link_directories：向工程添加多個特定的庫文件搜索路徑->相當于指定g++編譯器的-L參數
# 將usr/lib/mylibfolder 和 ./lib 添加到庫文件搜索路徑
link_directories(usr/lib/mylibfolder ./lib)
  • add_library ：生成庫文件
# 通過變量 SRC 生成 libhello.so 共享庫
add_library(hello SHARED ${SRC})
  • add_compile_options ：添加編譯參數
# 添加編譯參數 -Wall -std=c++11 -O2
add_compile_options(-Wall -std=c++11 -O2)
  • add_executable：生成可執行文件
# 編譯main.cpp生成可執行文件main
add_executable(main main.cpp)
  • target_link_libraries：為target添加需要鏈接的共享庫->相當于指定g++編譯器的-l 參數
# 將hello動態庫鏈接到可執行文件main上
target_link_libraries(main hello)
  • add_subdirectory：向當前工程添加存放源文件的子目錄，并可以指定中間二進制和目標二進制存放的位置
# 添加src子目錄，src中需要有一個CMakeLists.txt
add_subdirectory(src)
  • aux_source_directory ：發現一個目錄下所有的源代碼文件并將列表存儲在一個變量中，這個指令被用來臨時自動構建源文件列表
# 定義SRC變量，其值為當前目錄下所有的源代碼文件
aux_source_directory(. SRC)
# 編譯SRC變量所代表的源代碼文件，生成main可執行文件
add_executable(main ${SRC})

CMake常用變量

  • CMAKE_C_FLAGS ：gcc編譯選項
  • CMAKE_CXX_FLAGS：g++編譯選項
# 在編譯選項后追加-std=c++11
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11")
  • CMAKE_BUILD_TYPE：編譯類型(Debug,Release)
# 設定編譯類型為debug，調試時需要選擇debug
set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)
# 設定編譯類型為release，發布時需要選擇release
set(CMAKE_BUILD_TYPE Release)
  • CMAKE_BINARY_DIR、PROJECT_BINARY_DIR 、_BINARY_DIR

這三個變量指代的內容是一致的
如果是 in source build，指的是工程頂層目錄
如果是out-of-source編譯，指的是工程編譯發生的目錄

  • CMAKE_SOURCE_DIR、PROJECT_SOURCE_DIR、_SOURCE_DIR

這三個變量指代內容一致，不管采用何種編譯方式，都是工程頂層目錄
在in source build時，與CMAKE_BINARY_DIR等變量一致

  • CMAKE_C_COMPILER：指定C編譯器
  • CMAKE_CXX_COMPILER：指定C++編譯器
  • EXECUTABLE_OUTPUT_PATH：可執行文件輸出的存放路徑
  • LIBRARY_OUTPUT_PATH：庫文件輸出的存放路徑

CMake編譯工程

CMake目錄結構：項目主目錄存在一個CMakeLists.txt文件
一般有兩種方式設置編譯規則：
1、包含源文件的子文件夾包含CMakeLists.txt文件，主目錄的CMakeList.txt通過add_subdirectory添加子目錄即可
2、包含源文件的子文件夾未包含CMakeLists.txt文件，子目錄編譯規則體現在主目錄的CMakeLists.txt中

編譯流程

在linux下使用CMake構建C/C++工程的流程如下：

  • 手寫CMakeLists.txt文件
  • 執行命令cmake PATH生成Makefile（PATH是頂層CMakeLists.txt所在的目錄）
  • 執行命令make進行編譯

兩種構建方式

1、內部構建(in-source build)：這種方式不推薦使用
內部構建會在同級目錄下產生一大堆中間文件，和工程源文件放在一起會顯得雜亂無章

# 內部構建
# 在當前目錄下，編譯本目錄的CMakeLists.txt，生成Makefile文件和其他文件
cmake .
# 執行make命令，生成target
make

2、外部構建(out-of-source build) :這種方式推薦使用
該方式將編譯輸出文件和源文件放在不同目錄中

# 外部構建
# 1、在當前目錄下，創建build文件夾
mkdir build
# 2、進入build文件夾
cd build
# 3、編譯上級目錄的CMakeList.txt ，生成Makefile和其他文件
cmake ..
# 4、執行make，生成目標文件
make

實例展示

實例一

dyy@dyy-Lenovo-ThinkBook-14-IIL:~/Desktop/hello$   tree
.
├── hello
└── hello.cpp

hello.cpp內容為：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{cout << "hello world!" << endl;return 0;
}

我們進入目錄，然后輸入：
code . 這樣就能打開vscode了
我們要給這個最簡單的cpp程序寫一個CMakeLists.txt
CMakeLists.txt一般處于項目的頂層目錄，此處就在文件夾下了
一般來說，在vscode中寫cmakelists的話會有只能提示的，如果你裝了插件的話

# 指定最低版本要求
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
# 指定項目名稱
project(HELLO)
# 指定生成的可執行文件的名字 源文件
add_executable(hello_cmake hello.cpp)
## 此時等價于 g++ hello.cpp -o hello_cmake

接下來我們在vscode的終端里面進行外部構建并編譯
在這里插入圖片描述我們在終端下使用tree命令看看文件結構：

dyy@dyy-Lenovo-ThinkBook-14-IIL:~/Desktop/hello$ tree
.
├── build
│   ├── CMakeCache.txt
│   ├── CMakeFiles
│   │   ├── 3.16.3
│   │   │   ├── CMakeCCompiler.cmake
│   │   │   ├── CMakeCXXCompiler.cmake
│   │   │   ├── CMakeDetermineCompilerABI_C.bin
│   │   │   ├── CMakeDetermineCompilerABI_CXX.bin
│   │   │   ├── CMakeSystem.cmake
│   │   │   ├── CompilerIdC
│   │   │   │   ├── a.out
│   │   │   │   ├── CMakeCCompilerId.c
│   │   │   │   └── tmp
│   │   │   └── CompilerIdCXX
│   │   │       ├── a.out
│   │   │       ├── CMakeCXXCompilerId.cpp
│   │   │       └── tmp
│   │   ├── cmake.check_cache
│   │   ├── CMakeDirectoryInformation.cmake
│   │   ├── CMakeOutput.log
│   │   ├── CMakeTmp
│   │   ├── hello_cmake.dir
│   │   │   ├── build.make
│   │   │   ├── cmake_clean.cmake
│   │   │   ├── CXX.includecache
│   │   │   ├── DependInfo.cmake
│   │   │   ├── depend.internal
│   │   │   ├── depend.make
│   │   │   ├── flags.make
│   │   │   ├── hello.cpp.o
│   │   │   ├── link.txt
│   │   │   └── progress.make
│   │   ├── Makefile2
│   │   ├── Makefile.cmake
│   │   ├── progress.marks
│   │   └── TargetDirectories.txt
│   ├── cmake_install.cmake
│   ├── hello_cmake
│   └── Makefile
├── CMakeLists.txt
├── hello
└── hello.cpp

此時發現可執行文件是在build文件夾下的
實例二
此處用到的實例請參考：
gcc 編譯器使用指南
此時工程結構如下：

.
├── include
│   └── swap.h
├── main.cpp
├── sharemain
├── src
│   ├── libswap.a
│   ├── libswap.so
│   ├── swap.cpp
│   └── swap.o
└── staticmain

然后寫cmakelists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)project(SWAP)
# 與 -Iinclude 命令對應
include_directories(include)# 此命令相當于 g++ main.cpp src/swap.cpp -Iinclude -o main_cmake
add_executable(main_cmake main.cpp src/swap.cpp)

然后執行cmake、make：

dyy@dyy-Lenovo-ThinkBook-14-IIL:~/Desktop/GCCTEST$ mkdir build
dyy@dyy-Lenovo-ThinkBook-14-IIL:~/Desktop/GCCTEST$ cd build/
dyy@dyy-Lenovo-ThinkBook-14-IIL:~/Desktop/GCCTEST/build$ cmake ..
-- The C compiler identification is GNU 9.3.0
-- The CXX compiler identification is GNU 9.3.0
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc -- works
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++ -- works
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Detecting CXX compile features
-- Detecting CXX compile features - done
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /home/dyy/Desktop/GCCTEST/build
dyy@dyy-Lenovo-ThinkBook-14-IIL:~/Desktop/GCCTEST/build$ make
Scanning dependencies of target main_cmake
[ 33%] Building CXX object CMakeFiles/main_cmake.dir/main.cpp.o
[ 66%] Building CXX object CMakeFiles/main_cmake.dir/src/swap.cpp.o
[100%] Linking CXX executable main_cmake
[100%] Built target main_cmake
dyy@dyy-Lenovo-ThinkBook-14-IIL:~/Desktop/GCCTEST/build$ ./main_cmake 
before
10 20
after
20 10

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