CMake 構建系統重點內容

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1 基本語法與結構

cmake_minimum_required()

指定使用的最低 CMake 版本，防止不同版本行為不一致：

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)

project()

定義項目名稱、語言和版本：

project(MyApp VERSION 1.0 LANGUAGES C CXX)

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add_executable()

添加一個可執行文件目標：

add_executable(myapp main.cpp)

add_library()

添加一個靜態或動態庫：

add_library(mylib STATIC lib.cpp)
# 或
add_library(mylib SHARED lib.cpp)

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target_include_directories()

指定目標使用的頭文件搜索路徑：

target_include_directories(myappPRIVATE ${CMAKE_SOURCE_DIR}/include
)

• PRIVATE: 僅本目標使用
• PUBLIC: 本目標及依賴它的目標都使用
• INTERFACE: 只導出給依賴者，不用于本身

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target_link_libraries()

鏈接庫或其他目標：

target_link_libraries(myappPRIVATE mylibPRIVATE pthread
)

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target_compile_options()

添加編譯選項：

target_compile_options(myapp PRIVATE -Wall -O2)

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target_compile_definitions()

添加宏定義（等價于 -D）：

target_compile_definitions(myapp PRIVATE VERSION="1.0")

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2 構建類型（Build Type）

通過 CMAKE_BUILD_TYPE 控制不同構建模式：

cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release ..

構建類型	描述
Debug	含調試信息，關閉優化，默認編譯 -g
Release	啟用優化 -O3，無調試信息
RelWithDebInfo	含調試信息 + 優化（適合性能調試）
MinSizeRel	最小二進制文件（嵌入式）

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3 編譯器檢測與選項控制

CMake 可檢測編譯器與平臺差異，并根據平臺設置不同選項：

if(CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang|GNU")target_compile_options(myapp PRIVATE -Wall -Wextra)
endif()if (MSVC)target_compile_options(myapp PRIVATE /W4)
endif()

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4 子模塊與子項目支持

add_subdirectory()

添加子模塊項目：

add_subdirectory(thirdparty/mylib)
target_link_libraries(myapp PRIVATE mylib)

• 要求子目錄下有 CMakeLists.txt

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FetchContent（現代推薦）

自動下載第三方依賴并引入構建流程：

include(FetchContent)
FetchContent_Declare(jsonGIT_REPOSITORY https://github.com/nlohmann/json.gitGIT_TAG v3.11.2
)
FetchContent_MakeAvailable(json)
target_link_libraries(myapp PRIVATE nlohmann_json::nlohmann_json)

適合構建階段臨時獲取依賴而不污染系統環境。

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5 外部項目支持：ExternalProject_Add

用于構建不能直接作為子目錄添加的外部項目（適用于非 CMake 項目）：

include(ExternalProject)
ExternalProject_Add(extlibURL https://example.com/extlib.tar.gzCONFIGURE_COMMAND ./configureBUILD_COMMAND makeINSTALL_COMMAND make install
)

可用于引入 Autotools / Makefile 項目。

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6 安裝與導出

install()

設置安裝路徑規則：

install(TARGETS myapp DESTINATION bin)
install(FILES include/mylib.h DESTINATION include)

安裝到 CMAKE_INSTALL_PREFIX，默認是 /usr/local

執行安裝命令：

cmake --install build

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export() 與配置導出

為了支持 目標被其他 CMake 項目 find_package 使用，需要導出配置：

install(TARGETS mylib EXPORT mylibTargets DESTINATION lib)
install(EXPORT mylibTargetsFILE mylibTargets.cmakeNAMESPACE mylib::DESTINATION lib/cmake/mylib
)

配合生成配置文件 mylibConfig.cmake：

include(CMakePackageConfigHelpers)
write_basic_package_version_file("${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/mylibConfigVersion.cmake"VERSION 1.0COMPATIBILITY SameMajorVersion
)
install(FILES"${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/mylibConfig.cmake""${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/mylibConfigVersion.cmake"DESTINATION lib/cmake/mylib
)

這樣就能在其他項目中使用：

find_package(mylib REQUIRED)
target_link_libraries(app PRIVATE mylib::mylib)

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總結

CMake 總體結構
├── 項目定義與語法
│   ├── cmake_minimum_required()
│   ├── project()
│   ├── add_executable / add_library
│   ├── target_* APIs
├── 構建類型與選項
│   ├── CMAKE_BUILD_TYPE
│   ├── target_compile_options / definitions
├── 多模塊與依賴
│   ├── add_subdirectory
│   ├── FetchContent_Declare
│   └── ExternalProject_Add
├── 安裝與包導出
│   ├── install()
│   ├── export()
│   └── CMakePackageConfigHelpers