CMake语法详解

我快闭嘴 2022-09-14 2322

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描述

CMake 是什么我就不用再多说什么了，相信大家都有接触才会看一篇文章。对于不太熟悉的开发人员可以把这篇文章当个查找手册。

1. CMake语法 1.1 指定cmake的最小版本

cmake_minimum_required(version 版本号)

例如：

cmake_minimum_required(version 2.8)

1.2 定义工程名称

#定义工程名称 
project(项目名称)

例如：

project(MyTest)

1.3 显示定义变量

set(var [value])

例如：

# 第一种用法，生成代码文件列表
#先直接设置SRC_LIST的值
set(SRC_LIST add.h add.cpp)
#然后再在SRC_LIST中追加main.cpp 
set(SRC_LIST ${SRC_LIST} main.cpp)

# 第二种用法，设置库生成目录或者可执行文件生成目录
set( LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib/linux) 
set( EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

1.4 设置编译类型

# 编译静态库
add_library(库名称 STATIC 代码文件名称) 

# 编译动态库
add_library(库名称 SHARED 代码文件名称) 

# 编译可执行程序
add_executable(可执行程序名 代码文件名称)

例如：

# 编译静态库
add_library(add STATIC add.h add.cpp)
add_library(add STATIC ${ADD_SRC} ${ADD_HDR})

# 编译动态库
add_library(add  SHARED add.h add.cpp) 
add_library(add SHARED  ${ADD_SRC} ${ADD_HDR})

# 编译可执行程序
add_executable(main add.h add.cpp mai.cpp)
add_executable(main ${MAIN_SRC} ${MAIN_HDR})

1.5 指定静态库或者动态库编译输出目录

例如将当前编译的静态库或者动态库输出到当前项目文件夹lib子目录下：

set(LIBRARY_OUTPUT_PATH  ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)

1.6 指定可执行程序编译输出目录

例如将当前可执行程序输出到当前项目文件夹的bin子目录下：

#设定可执行二进制文件的目录
set( EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

1.7 设置链接库搜索目录

例如将链接库搜索目录设置为当前项目文件夹下lib/linux文件夹：

link_directories( ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib/linux)

1.8 设置包含目录

例如将包含目录设置为当前项目文件夹下include文件夹：

include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)

1.9 设置宏定义

#预定义宏
add_definitions(-D宏名称)

例如：

add_definitions(-DWINDOWS)
add_definitions(-DLINUX)

1.10 链接静态库

link_libraries(
    静态库1
    静态库2
    静态库3
    ...
)

注意，link_libraries中的静态库为全路径，常与1.7 link_directories 搭配使用，例如：

lib1.a lib2.a在目录${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib/linux下，则先设置链接目录，再链接相应的库：

#设置链接目录
link_directories( ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib/linux)
link_libraries(
        lib1.a
        lib2.a
)

1.11 链接动态库

target_link_libraries(所需生成的文件名称 所需链接的动态库名称)

例如：

target_link_libraries(main dl)

1.12 link_libraries 和 target_link_libraries 区别

在cmake语法中，link_libraries和target_link_libraries是很重要的两个链接库的方式，虽然写法上很相似，但是功能上有很大区别：

(1) link_libraries用在add_executable之前，target_link_libraries用在add_executable之后
(2) link_libraries用来链接静态库，target_link_libraries用来链接导入库，即按照header file + .lib + .dll方式隐式调用动态库的.lib库

1.13 file语法

1.13.1 将文件夹所有的类型的文件添加到文件列表

例如将当前文件夹下所有.cpp文件的文件名加入到MAIN_SRC中，将当前文件夹下所有.h加入到MAIN_HDR中。

file(GLOB MAIN_SRC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/*.cpp)
file(GLOB MAIN_HDR ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/*.h)

例如将当前文件夹子目录src文件夹下所有.cpp文件的文件名加入到MAIN_SRC中，将当前文件夹子目录src文件夹下所有.h加入到MAIN_HDR中。

file(GLOB MAIN_SRC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/*.cpp)
file(GLOB MAIN_HDR ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/*.h)

1.13.2 递归搜索该文件夹，将文件夹下（包含子目录）符合类型的文件添加到文件列表

例如将当前文件夹下（包括子目录下）所有.cpp文件的文件名加入到MAIN_SRC中，所有.h加入到MAIN_HDR中：

file(GLOB_RECURSE MAIN_SRC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/*.cpp)
file(GLOB_RECURSE MAIN_HDR ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/*.h)

1.14 List操作

常见的List操作包括：

list(LENGTH  ) 
list(GET   [ ...]
   )
list(APPEND  [ ...])
list(FIND   )
list(INSERT    [ ...])
list(REMOVE_ITEM   [ ...])
list(REMOVE_AT   [ ...])
list(REMOVE_DUPLICATES )
list(REVERSE )
list(SORT )

1.14.1 List移除指定项

例如从MAIN_SRC移除指定项：

list(REMOVE_ITEM MAIN_SRC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/add.cpp)

1.14.2 将两个List链接起来

# 搜索当前目录
file(GLOB  MAIN_SRC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/*.cpp)
file(GLOB  MAIN_HDR ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/*.h)

# 递归搜索当前目录下src子目录
file(GLOB_RECURSE MAIN_SRC_ELSE  ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/*.cpp)
file(GLOB_RECURSE MAIN_HDR_ELSE  ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/*.h)

# 将MAIN_SRC_ELSE中的值添加到MAIN_SRC 
# 将MAIN_HDR_ELSE中的值添加到MAIN_HDR 
list(APPEND MAIN_SRC ${MAIN_SRC_ELSE})
list(APPEND MAIN_HDR ${MAIN_HDR_ELSE})

1.15 添加子文件夹

例如：

add_subdirectory(src)

该语句会在执行完当前文件夹CMakeLists.txt之后执行src子目录下的CMakeLists.txt

1.16 message输出消息机制

输出正常：

message(STATUS "Enter cmake ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}")

输出警告：

message(WARNING "Enter cmake ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}")

输出错误：

message(FATAL_ERROR "Enter cmake ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}")

1.17 安装

install 指令用于定义安装规则，安装的内容包括二进制可执行文件、动态库、静态库以及文件、目录、脚本等。

1.17.1 目标文件安装 例如：

install(TARGETS util
  RUNTIME DESTINATION bin
  LIBRARY DESTINATION lib
  ARCHIVE DESTINATION lib)

ARCHIVE指静态库，LIBRARY指动态库，RUNTIME指可执行目标二进制，上述示例的意思是：

如果目标util是可执行二进制目标，则安装到${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/bin目录如果目标util是静态库，则安装到安装到${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/lib目录如果目标util是动态库，则安装到安装到${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/lib目录。

1.17.2 文件夹安装

install(DIRECTORY include/ DESTINATION include/util)

这个语句的意思是将include/目录安装到include/util目录。

1.18 设置编译选项

设置编译选项可以通过add_compile_options命令，也可以通过set命令修改CMAKE_CXX_FLAGS或CMAKE_C_FLAGS。方式1：

set( CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11 -march=native -O3 -frtti -fpermissive -fexceptions -pthread")

方式2：

add_compile_options(-march=native -O3 -fexceptions -pthread -fPIC)

这两种方式的区别在于：

add_compile_options命令添加的编译选项是针对所有编译器的(包括c和c++编译器)，而set命令设置CMAKE_C_FLAGS或CMAKE_CXX_FLAGS变量则是分别只针对c和c++编译器的。

1.19 预定义变量

1.19.1 基本变量

PROJECT_SOURCE_DIR
我们使用cmake命令后紧跟的目录，一般是工程的根目录；
PROJECT_BINARY_DIR

执行cmake命令的目录,通常是${PROJECT_SOURCE_DIR}/build；
CMAKE_INCLUDE_PATH

系统环境变量,非cmake变量；
CMAKE_LIBRARY_PATH

系统环境变量,非cmake变量；
CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR

当前处理的CMakeLists.txt所在的路径；
CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR
target编译目录（使用ADD_SURDIRECTORY(src bin)可以更改此变量的值，SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH <新路径>)并不会对此变量有影响,只是改变了最终目标文件的存储路径）；
CMAKE_CURRENT_LIST_FILE
输出调用这个变量的CMakeLists.txt的完整路径；
CMAKE_CURRENT_LIST_LINE
输出这个变量所在的行；
CMAKE_MODULE_PATH
定义自己的cmake模块所在的路径（这个变量用于定义自己的cmake模块所在的路径，如果你的工程比较复杂，有可能自己编写一些cmake模块，比如SET(CMAKE_MODULE_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/cmake),然后可以用INCLUDE命令来调用自己的模块）；
EXECUTABLE_OUTPUT_PATH
重新定义目标二进制可执行文件的存放位置；
LIBRARY_OUTPUT_PATH
重新定义目标链接库文件的存放位置；
PROJECT_NAME
返回通过PROJECT指令定义的项目名称；
CMAKE_ALLOW_LOOSE_LOOP_CONSTRUCTS

用来控制IF ELSE语句的书写方式；

1.19.2 操作系统变量

CMAKE_MAJOR_VERSION
cmake主版本号,如3.4.1中的3；
CMAKE_MINOR_VERSION
cmake次版本号,如3.4.1中的4；
CMAKE_PATCH_VERSION
cmake补丁等级,如3.4.1中的1；
CMAKE_SYSTEM

操作系统名称，包括版本名，如Linux-2.6.22；
CAMKE_SYSTEM_NAME
操作系统名称，不包括版本名，如Linux；
CMAKE_SYSTEM_VERSION
操作系统版本号,如2.6.22；
CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR
电脑处理器名称，如i686；
UNIX
在所有的类UNIX平台为TRUE,包括OS X和cygwin，Linux/Unix操作系统；
WIN32
在所有的win32平台为TRUE,包括cygwin，Windows操作系统；
APPLE

苹果操作系统；

例如操作系统判断方式一：

if(WIN32)
    message(STATUS “This operating system is Windows.”)
elseif(UNIX)
    message(STATUS “This operating system is Linux.”)
elseif(APPLE)
    message(STATUS “This operating system is APPLE.”)
endif(WIN32)

操作系统判断方式二：

if (CMAKE_SYSTEM_NAME MATCHES "Linux")
    message(STATUS "current platform: Linux ")
elseif (CMAKE_SYSTEM_NAME MATCHES "Windows")
    message(STATUS "current platform: Windows")
elseif (CMAKE_SYSTEM_NAME MATCHES "FreeBSD")
    message(STATUS "current platform: FreeBSD")
else ()
    message(STATUS "other platform: ${CMAKE_SYSTEM_NAME}")
endif (CMAKE_SYSTEM_NAME MATCHES "Linux")

1.19.3 开关选项

BUILD_SHARED_LIBS
控制默认的库编译方式。如果未进行设置,使用ADD_LIBRARY时又没有指定库类型,默认编译生成的库都是静态库；
CMAKE_C_FLAGS
设置C编译选项，也可以通过指令ADD_DEFINITIONS()添加；
CMAKE_CXX_FLAGS
设置C++编译选项，也可以通过指令ADD_DEFINITIONS()添加；
CMAKE_C_COMPILER
指定C编译器；
CMAKE_CXX_COMPILER
指定C++编译器；
CMAKE_BUILD_TYPE==::build 类型(Debug, Release, …)

CMAKE_BUILD_TYPE=Debug

1.19.4 环境变量

设置环境变量：

set(env{name} value)

调用环境变量：

$env{name}

例如：

message(STATUS "$env{name}")

1.19.5 CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR

自动添加CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR和CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR到当前处理的CMakeLists.txt。相当于在每个CMakeLists.txt加入：

include_directories(${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR} ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

1.20 条件判断

1.20.1 逻辑判断和比较

if (expression)：expression 不为空时为真，false的值包括（0,N,NO,OFF,FALSE,NOTFOUND）；
if (not exp)：与上面相反；
if (var1 AND var2)：如果两个变量都为真时为真；
if (var1 OR var2)：如果两个变量有一个为真时为真；
if (COMMAND cmd)：如果 cmd 确实是命令并可调用为真；
if (EXISTS dir) if (EXISTS file)：如果目录或文件存在为真；
if (file1 IS_NEWER_THAN file2)：当 file1 比 file2 新，或 file1/file2 中有一个不存在时为真，文件名需使用全路径；
if (IS_DIRECTORY dir)：当 dir 是目录时为真；
if (DEFINED var)：如果变量被定义为真；
if (var MATCHES regex)：给定的变量或者字符串能够匹配正则表达式regex 时为真，此处 var 可以用 var 名，也可以用 ${var}；
if (string MATCHES regex)：给定的字符串能够匹配正则表达式regex时为真。

1.20.2 数字比较

if (variable LESS number)：
如果variable小于number时为真；
if (string LESS number)：
如果string小于number时为真；
if (variable GREATER number)：
如果variable大于number时为真；
if (string GREATER number)：
如果string大于number时为真；
if (variable EQUAL number)：
如果variable等于number时为真；
if (string EQUAL number)：

如果string等于number时为真。

1.20.3 字母表顺序比较

if (variable STRLESS string)
if (string STRLESS string)
if (variable STRGREATER string)
if (string STRGREATER string)
if (variable STREQUAL string)
if (string STREQUAL string)

1.21 循环

1.21.1 foreach

start 表示起始数，stop 表示终止数，step 表示步长

foreach(loop_var RANGE start stop [step])
    ...
endforeach(loop_var)

1.21.2 while

while(condition)
    ...
endwhile()

1.22 自动检测编译器是否支持C++11

include(CheckCXXCompilerFlag)
CHECK_CXX_COMPILER_FLAG("-std=c++11" COMPILER_SUPPORTS_CXX11)
CHECK_CXX_COMPILER_FLAG("-std=c++0x" COMPILER_SUPPORTS_CXX0X)
if(COMPILER_SUPPORTS_CXX11)
    set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11")
elseif(COMPILER_SUPPORTS_CXX0X)
    set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++0x")
else()
    message(STATUS "The compiler ${CMAKE_CXX_COMPILER} has no C++11 support. Please use a different C++ compiler.")
endif()

1.23 CMake生成VS解决方案将项目放置在设定文件夹下

例如，我们在工程中引用了许多的第三方开源库，这些库的源码与自己所写的代码需要进行区分和隔离，通常情况下会单独开一个third筛选器存储这些第三方库的项目，怎么做？

第一步：

在第三方库的CMakeLists.txt中cmake_minimum_required(VERSION 2.6)中加上set_property(GLOBAL PROPERTY USE_FOLDERS On)

第二步：在生成编译目标的语法之后，如：

add_executable(demo demo.cpp) # 生成可执行文件
add_library(common STATIC util.cpp) # 生成静态库
add_library(common SHARED util.cpp) # 生成动态库或共享库

加入一句：

set_target_properties(${第三方库项目名称} PROPERTIES FOLDER “目标文件夹名称”)

2. 错误解决方案 2.1 Cannot specify link libraries for target “/…/…/lib/linux/libMyDll.a” which 这个问题要将生成执行文件、静态库、动态库的声明：

add_executable(demo demo.cpp) # 生成可执行文件
add_library(common STATIC util.cpp) # 生成静态库
add_library(common SHARED util.cpp) # 生成动态库或共享库

放在

target_link_libraries()

之前。

2.2 警告：检测到时钟错误，您的创建可能是不完整的

在项目根目录下执行命令：

touch *

更新所有文件时间。

　　审核编辑：汤梓红

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