CMake学习记录

CMake学习记录

宏

1. macro (do_test arg1 arg2 result)
2.   add_test (test_${arg1}_${arg2} Demo ${arg1} ${arg2})
3.   set_tests_properties (test_${arg1}_${arg2}
4.     PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION ${result})
5. endmacro (do_test)

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• 描述：macro(宏名 参数列表)可以定义一个宏
  
• 第一个参数：宏名
  
• 其余参数：在宏当中使用的变量名
  
• 示例作用：定义一个宏简化测试代码的编写，add_test用于添加一个测试
  

条件语句

if语句

1. if(condition)
2. Tab...
3. else()
4. Tab...
5. endif(condition)

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常用指令

add_definitions

1. add_definitions(-DFOO -DBAR=123)

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• 描述：add_definitions 是 CMake 中用来 **批量向所有目标（可执行文件、库）添加编译宏定义（**​ ​-D​ 选项）  的命令。
  

实际传给编译器含义​-DFOO​定义宏 FOO（空值）​-DBAR=123​定义宏 BAR 为 123​相当于添加了：

1. #define FOO
2. #define BAR 123

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add_library

1. add_library(function STATIC
2.         src/hello.cpp
3.         )

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• 描述：使用一些源文件生成库
  
• 第一个参数：库名，实际生成的名字为libfunction.xxx​
  
• 第二个参数：决定生成的库是动态库还是静态库，没有则默认静态
  
• 第三个参数：生成库的源文件
  

add_excutable

1. add_executable(Demo ${DIR_SRCS})

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• 描述：使用一些源文件编译并链接成一个可执行程序
  

add_subdirectory

1. add_subdirectory(math)

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• 描述：将一个子目录添加到构建系统中
  
• 参数：子目录名称
  
• 示例代码作用：将math子目录中的CMakeLists.txt文件解析并加入到构建系统中
  

aux_source_directory

1. aux_source_directory(<dir> <variable>)

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• 描述：自动获取指定目录中的所有源文件，并将这些文件存储到一个变量中
  

configure_file

1. configure_file(
2.   "${PROJECT_SOURCE_DIR}/config.h.in"
3.   "${PROJECT_BINARY_DIR}/config.h"
4. )

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• 描述：将一个输入文件（通常是模板文件）配置为输出文件，它会根据CMake变量的值替换输入文件（模板文件）中的占位符，生成最终的配置文件
  
• 第一个参数：模板文件，通常以.in为后缀
  
• 第二个参数：输出的配置文件
  
• 注意点：
  
  
  
  • 模版文件后缀并非强制要求in，只是一种约定
    
  • 模版文件需要我们自己预先定义好
    
  • 生成的文件可以是源文件（如.h、.c、.cpp等），是也可以其他类型的文件（如配置文件等）
    
  
  

execute_process

1. execute_process(
2.     COMMAND git rev-parse HEAD
3.     WORKING_DIRECTORY ${CMAKE_SOURCE_DIR}
4.     OUTPUT_VARIABLE FULL_SHA
5.     OUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE
6. )

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关键字 / 参数含义​execute_process​CMake 提供的命令，用于 在配置阶段执行一条或多条外部命令。​COMMAND git rev-parse HEAD​要执行的命令：运行 git rev-parse HEAD，获取当前 Git 仓库的 完整 SHA 哈希值。​WORKING_DIRECTORY ${CMAKE_SOURCE_DIR}​指定命令的运行目录为项目根目录${CMAKE_SOURCE_DIR}。​OUTPUT_VARIABLE FULL_SHA​把命令的标准输出（stdout）保存到 CMake 变量 FULL_SHA。​OUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE​自动去掉输出​FULL_SHA末尾的换行符或空格，避免后面使用时出现 \n。find_package

1. find_package(<PackageName> [version] [REQUIRED] [COMPONENTS <c1> <c2>...])

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• 描述：find_package 是 CMake 最重要、最常用的模块查找指令之一，用来在系统中“找到”某个第三方库或工具链，并自动为你设置头文件目录、库文件目录、库名称等变量，省去手动写 include_directories()、target_link_libraries() 的麻烦。
  

参数说明​​模块名，大小写不敏感，如 OpenSSL, Boost, Threads​​[version]​可指定最低版本，如 3.1.0​​REQUIRED​找不到就报错，构建停止​COMPONENTS​只找其中某些组件，如 COMPONENTS system filesystem​模式描述文件来源Module 模式使用 CMake 自带的 Find.cmake <dir>脚本​/Modules/​Config 模式使用库自己提供的 Config.cmake <dir>或 -config.cmake​库安装目录的 lib/cmake//​

• CMake 先尝试 Module，再尝试 Config。
  

成功后会生成哪些变量？

以 find_package(OpenSSL REQUIRED) 为例：
变量内容​OPENSSL_FOUND​​TRUE​​OPENSSL_INCLUDE_DIR​​/usr/include/openssl​​OPENSSL_LIBRARIES​​/usr/lib/libssl.so;/usr/lib/libcrypto.so​​OPENSSL_VERSION​​1.1.1w​你可以直接用：

1. target_include_directories(myapp PRIVATE ${OPENSSL_INCLUDE_DIR})
2. target_link_libraries(myapp PRIVATE ${OPENSSL_LIBRARIES})

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一个典型用法示例

1. find_package(PkgConfig REQUIRED)
2. pkg_check_modules(GIO REQUIRED gio-unix-2.0)
3. <p>target_include_directories(my_app PRIVATE ${GIO_INCLUDE_DIRS})
   
5. target_link_libraries     (my_app PRIVATE ${GIO_LIBRARIES})
   
7. </p>

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• find_package(PkgConfig REQUIRED)​
  
  
  
  • 作用：让 CMake 先找到 pkg-config 这个 系统小工具（Linux 下通常是 /usr/bin/pkg-config）。
    
  • ​REQUIRED：如果系统没装 pkg-config，立即报错停止。
    
  • 成功后，PkgConfig 模块会提供 pkg_check_modules() 命令。
    
  
  
• pkg_check_modules(GIO REQUIRED gio-unix-2.0)​
  
  
  
  • 作用：等价于在终端执行pkg-config --cflags --libs gio-unix-2.0。
    
  • 结果（自动生成以下变量）：
    变量名内容示例（Linux）​GIO_FOUND​​1​​GIO_INCLUDE_DIRS​​/usr/include/gio-unix-2.0;/usr/include/glib-2.0;...​​GIO_LIBRARY_DIRS​​/usr/lib/x86_64-linux-gnu​​GIO_LIBRARIES​​gio-2.0;gobject-2.0;glib-2.0​​GIO_CFLAGS_OTHER​​-DGLIB_VERSION_... 等额外编译标志
    
  
  

install

安装可执行文件

1. install(TARGETS <target> [CONFIGURATIONS <config>...] DESTINATION <dir>)

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• 描述：将编译出来的可执行文件target安装到目录dir中
  

安装文件

1. install(FILES <file>... DESTINATION <dir>)

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• 将文件安装到目录中
  

安装目录

1. install(DIRECTORY <dir> DESTINATION <dir>
2.         [FILE_PERMISSIONS ...]
3.         [DIRECTORY_PERMISSIONS ...]
4.         [PATTERN ... EXCLUDE/INCLUDE])

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• 将整个目录安装到目标目录中，并【可选的】配置安装的目录文件访问权限
  
• 如果只想装 .so，加 FILES_MATCHING PATTERN "*.so*"。
  
• 目录末尾加 / 表示只装目录里的内容；不加会把目录本身也复制过去。
  

include_directories

1. include_directories("${PROJECT_SOURCE_DIR}/math")

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• 描述：用于将指定的目录添加到编译器的头文件搜索路径中
  
• 参数：路径
  
• 示例代码作用：告诉编译器在编译时，将${PROJECT_SOURCE_DIR}/math目录中的头文件包含进来。
  

option

1. option(USE_MYMATH "Use provided math implementation" ON)

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• 描述：定义一个布尔值配置选项
  
• 第一个参数：选项的名称，可以通过命令行来设置它的值
  
• 第二个参数：选项的描述信息
  
• 第三个参数：选项的默认值，ON表示默认启用，OFF表示禁用
  
• 补充说明：可以通过ccmake命令进入配置界面，按c可以配置相关选项，option定义的变量可以在此配置选项
  

set

1. set(EXTRA_LIB ${EXTRA_LIBS} MathFunctions)

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• 描述：这种三参数写法是追加设置变量的值。
  
  
  
  • 它可以用来创建新变量，也可以修改现有变量的值。
    
  
  
• 第一个参数：要设置的变量，如果没有则创建
  
• 第二个参数：引用要设置的变量，将给该变量赋值，若是该变量已有值，则追加赋值
  
• 第三个参数：要赋给变量的值
  

1. set(variable value)

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• 描述：给变量赋值
  
  
  
  • 它可以用来创建新变量，也可以修改现有变量的值
    
  
  

string

1. string(<SUBCOMMAND>   ...)

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• string是CMake的字符串处理命令，它有许多子命令，用来完成查找、替换、截取、正则、大小写转换等操作
  
• 子命令开头决定功能，倒数第二个变量是输出变量，倒数第一个变量是输入变量
  
• 子命令一览
  

子命令作用示例REGEX MATCH正则匹配一次​string(REGEX MATCH "pat" out "${str}")​REGEX MATCHALL正则匹配所有​string(REGEX MATCHALL "pat" out "${str}")​REGEX REPLACE正则替换​string(REGEX REPLACE "pat" "repl" out "${str}")​REPLACE普通字符串替换​string(REPLACE "old" "new" out "${str}")​SUBSTRING截取子串​string(SUBSTRING "${str}" 0 3 out)​STRIP去掉首尾空格​string(STRIP "${str}" out)​TOLOWER / TOUPPER大小写转换​string(TOLOWER "${str}" out)​COMPARE EQUAL / LESS / GREATER字典序比较​string(COMPARE EQUAL "${a}" "${b}" result)​LENGTH取字符串长度​string(LENGTH "${str}" len)​target_link_libraries

1. target_link_libraries(<target>
2.   [PRIVATE|PUBLIC|INTERFACE ...] <library1> [library2 ...])

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• 描述：将目标与所需的库进行链接
  

测试命令

add_test与set_tests_properties

要启用测试，需在测试用例代码前添加​​enable_testing()​ ​启用测试功能。

1. add_test(test_5_2 Demo 5 2)
2. set_tests_properties(test_5_2 PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION
3.     "is 25")

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• ​add_test​
  
  
  
  • 描述：add_test用于添加一个测试用例
    
  • 第一个参数：测试用例名称
    
  • 第二个参数：可执行文件名称
    
  • 第三个参数：传递给第二个参数的参数列表
    
  
  
• ​set_tests_properties​
  
  
  
  • 描述：用于设置测试用例的属性。它允许你为测试用例配置各种属性，例如预期输出、超时时间等。
    
  • 第一个参数：测试用例名称，必须是已经被add_test定义的
    
  • ​​PROPERTIES​关键字：表示接下来是属性的设置。
    
  • 常见属性：
    
    
    
    • ​PASS_REGULAR_EXPRESSION：测试通过时输出必须匹配的正则表达式。
      
    • ​FAIL_REGULAR_EXPRESSION：测试失败时输出必须匹配的正则表达式。
      
    • ​TIMEOUT：测试超时时间（秒）。
      
    • ​WILL_FAIL：测试是否预期失败。
      
    • ​RUN_SERIAL：测试是否需要串行运行。
      
    
    
  • 跟在属性后面的参数：类型为字符串或数字，表示属性的值
    
  
  

内置变量

1. my_project/
2. ├── CMakeLists.txt
3. ├── src/
4. │   ├── main.cpp
5. │   └── ...
6. ├── include/
7. │   └── ...
8. └── ...

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​${PROJECT_SOURCE_DIR}​ ​

• 这个变量表示当前项目的源代码目录的路径。如上目录结构中， ​${PROJECT_SOURCE_DIR}​ 就是my_project的绝对地址
  
• 它是由 CMake 在解析 CMakeLists.txt 文件时自动设置的，不需要用户手动定义。
  
• 它的值是项目根目录的绝对路径，即包含顶级 CMakeLists.txt 文件的目录。
  

${PROJECT_BINARY_DIR}​

• ​${PROJECT_BINARY_DIR}是CMake变量，表示项目的构建目录。
  
• 通常表示的是源文件编译输出的文件目录
  

​ ​${CMAKE_SOURCE_DIR}​ ​

• 与 ${PROJECT_SOURCE_DIR} 类似，但更通用。它表示最顶层 CMakeLists.txt 文件所在的目录。
  
• 大多数时候，${PROJECT_SOURCE_DIR}与${CMAKE_SOURCE_DIR}表示相同的路径，如上所示目录结构中，两者就是等价的。
  

​${CMAKE_BINARY_DIR}​ ​​

• 与 ${PROJECT_BINARY_DIR} 类似，表示最顶层构建目录的路径。
  

$ENV{VAR_NAME}​

• 描述：读取当前进程的系统环境变量VAR_NAME的值
  
• 单独的$ENV在CMAKE中是无意义的，带花括号的$ENV{VAR_NAME}用来读取环境变量的值
  
• 示例：$ENV{HOME}读取当前系统环境变量HOME的值，该值一般为用户主目录
  

环境Shell 写法CMake 写法典型值Linux/macOS​$HOME​​$ENV{HOME}​​/home/alice​Windows (PowerShell)​$env:USERPROFILE​​$ENV{USERPROFILE}​​C:\Users\alice​编译

1. cmake <dir>

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• ​dir指包含CMakeLists.txt的目录，执行完会在当前目录（执行cmake命令时所在目录）生成makefile和一系列缓存文件
  
• 然后执行make命令，即可在当前目录下生成可执行文件
  

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