CMake的实战教程-2

汽车电子技术 2023-02-14 631

描述

前言

从上一篇的文章中，相信大家也了解了CMake这个东西，但是呢它不是只是看一下就能会的，这种东西还是要实践才能学会，那么如果你已经实践过了，就会体会到上一篇文章在实际中使用到底是多么的难搞，比如：

生成很多垃圾文件，这是我的第一个体会….
需要手动去指定编译的文件
无法指定编译器，编译选项等等很多东西….
如果有子目录也不能完全适用….
以及一些其他的问题….

总的来说就是在真正项目中压根就没法适用的工程，那为什么我要写呢，因为那是我学习的过程，总不能一口吞下一个大胖子是不是，接下来的一系列文章我就会让CMake变得能在实际中使用，越来越自动化，更方便构建。。。

外部构建

第一个问题，在运行cmake .后会产生很多垃圾文件，那么我们可以让它在一个build目录下去编译，生成的垃圾文件放在这个目录下就好了，不需要的时候直接清除即可。

可能有人会问，它不能像Makefile一样直接make clean 或者make distclean清除编译的垃圾文件吗，我当时学的时候也谷歌过，但是，很遗憾没有，使用我才让它产生的垃圾文件放在build目录下，其实不能说是垃圾文件，只不过是一些中间文件，记录某些东西的，我用不上它，所以认为是垃圾…仅此而已。

对此官方的解释是：

CMakeLists.txt 可以执行脚本并通过脚本生成一些临时文件，但是却没有办法来跟踪这些临时文件到底是哪些，因此，没有办法提供一个可靠的 clean 方案。

那怎么办呢？很简单，从CMake的语法我们就知道，它在构建的时候指定了PATH，也就是顶层CMakeLists.txt 入口的路径。

cmake PATH

那么很显然，它可以是相对路径而不是绝对路径，毕竟点‘.’ 表示当前路径， 点点‘..’ 表示上一级路径，那么我们可以新建一个build目录，然后在build目录下去运行：

cmake ..

这在CMake中称之为外部构建（out-of-source build），而 CMake 强烈推荐的就是外部构建！

我自己也写了个build的脚本，内容非常简单，主要做两件事：

创建一个build目录（存在就不会重新创建的）
进入build目录
然后外部构建cmake
生成Makefile文件后运行make命令编译

#!/bin/bash

mkdir -p build
cd build
cmake ..
make

因此在编译的时候直接运行这个脚本即可，生成的内容全部都在build目录下。

.
├── build.sh
├── CMakeLists.txt
└── main.c

0 directories, 3 files

编译后在build目录下生成很多文件，包括 Makefile、section2(可执行程序)等

CMakeCache.txt  CMakeFiles  cmake_install.cmake  Makefile  section2

补充一点，如果你想看到cmake生成的垃圾文件比你源码还多的时候，你就会爱死外部构建这种骚操作了~

自动查找源码

不得不说，cmake是个很好的自动化构建工具，既然是自动化，那么很的东西都是自动的，比如查找源码，cmake就提供查找源码的命令：

aux_source_directory(<dir> <variable>)

它的主要作用就是： 查找在某个路径下的所有源文件 ，注意，是所有源码文件，当你的目录下有很多个源码文件的时候，他就主动去查找了，哦，当然，它也只会查找源码文件，比如*.c 、 *.cpp 、*.cc啦，反正只要是源码就可以了，但是什么txt 、 *.h文件这些它是不会记录下来的。

dir ：指定的目录（可以是绝对路径也可以是相对路径）
variable：将输出结果列表储存在指定的变量中。

反正这个命令就很方便，我在某个目录下有啥源码文件，我都会被记录到变量，然后在CMake直接使用即可。当然后续也有其他的命令去找源码文件，一口吃不了一个大胖子，先了解这个先，后续慢慢学习~

变量

在CMake中，变量是十分常见的，我正在就简单讲解下基本的语法吧：

定义变量常用的函数是：

set(VARIABLE_NAME VARIABLE)

取消定义变量是

unset(VARIABLE_NAME )

VARIABLE_NAME ：变量名字
VARIABLE：变量的值

变量的的值始终是string（字符串）类型，变量名字是区分大小写的，一般变量命名还是正常点比较好，别搞太多乱七八糟的特殊符号，只要数字、字母，下划线"_" 、横线"-"就差不多了，变量的作用域也是有全局与局部之分，与C语言、Java都差不多，我也不多说了。我的例程中全局变量是全部大写，局部变量是全小写的，也是比较好区分。

变量引用的形式为${variable_name}，变量引用被变量的值替换，或者如果变量没有被设置，则由空字符串替换。变量引用可以嵌套，例如${outer_${inner_variable}veriable}；环境变量引用的形式为$ENV{VARIABLE}，并在相同的上下文中作为正常变量引用。

打印日志

在CMake构建的时候，你可能不知道某些变量是啥内容，那么就在终端打印出来看看就好了，这根我们写代码中的printf函数差不多，给直接打一串字符串出来瞧瞧….

message([] "message to display" ...)

首先呢，是指定消息的类型：

(无) = 重要消息；
STATUS = 非重要消息；
WARNING = CMake 警告, 会继续执行；
AUTHOR_WARNING = CMake 警告 (dev), 会继续执行；
SEND_ERROR = CMake 错误, 继续执行，但是会跳过生成的步骤；
FATAL_ERROR = CMake 错误, 终止所有处理过程；

正常情况下我都是输出一些状态信息——STATUS，打印个变量啦，打印下代码的执行顺序啦等等….

后面就是有些字符串信息了，变量在这里直接引用就好，毕竟变量本身就是字符串….

section3

给出个实例代码：

当前目录存在2个c文件，分别是main.c、power.c就是简单计算x的y次方，纯粹是个demo，我自己也懒得写，并不是因为代码有多高深，所以这代码我是从网上找的，来自@潘伟洲大神的cmake测试代码：https://github.com/wzpan/cmake-demo。

main.c

#include 
#include 
#include "power.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc < 3){
        printf("Usage: %s base exponent \\n", argv[0]);
        return 1;
    }
    double base = atof(argv[1]);
    int exponent = atoi(argv[2]);
    double result = power(base, exponent);
    printf("%g ^ %d is %g\\n", base, exponent, result);
    return 0;
}

power.c

double power(double base, int exponent)
{
    int result = base;
    int i;

    if (exponent == 0) {
        return 1;
    }

    for(i = 1; i < exponent; ++i){
        result = result * base;
    }

    return result;
}

然后就是CMakeLists.txt文件：

# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)

# 项目信息
project (section3)

# 查找当前目录下的所有源文件
# 并将名称保存到 DIR_SRCS 变量
aux_source_directory(. DIR_SRCS)

# 指定生成目标
add_executable(section3 ${DIR_SRCS})

相比于上一篇文章，我这个CMakeLists.txt文件只是添加了aux_source_directory命令去自动扫描当前目录下的源码文件，并且保存到DIR_SRCS 变量中，仅此而已！！

然后在add_executable命令中，用${DIR_SRCS}变量代替指定的源码文件source1 source2 ... sourceN，当然你也可以打印一下${DIR_SRCS}变量到底保存了什么，如果不出意外的话，它保存的就是./main.c; ./power.c，表示的是当前目录下的main.c、power.c这两个文件，而分号代表它是一个list，后续会讲解怎么去提取list的内容….

message(STATUS "${DIR_SRCS}")

然后用外部构建的方式去编译代码：

jie@pc:~/github/cmake/section3$ ./build.sh 
-- The C compiler identification is GNU 7.4.0
-- The CXX compiler identification is GNU 7.4.0
-- 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/jie/github/cmake/section3/build
Scanning dependencies of target section3
[ 33%] Building C object CMakeFiles/section3.dir/main.c.o
[ 66%] Building C object CMakeFiles/section3.dir/power.c.o
[100%] Linking C executable section3
[100%] Built target section3

很明显生成了正确可执行文件~

代码下载

https://github.com/jiejieTop/cmake

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