CMake常用命令指南

前言

本博客是在 CMake 保姆级教程文章的学习上进行的总结，把常用CMake命令总结如下。

CMake基本命令

CMake 使用 # 进行行注释，使用 #[[ ]] 形式进行块注释。

# 行注释#[[块注释
]]

以下三个命令是使用CMake构建最简单的一个项目所需要的命令。

cmake_minimum_required：指定使用的 CMake 的最低版本；

project：定义工程名称，并可指定工程的版本、工程描述等；

add_executable ：将指定的源码编译生成为一个可执行程序。

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(CALC)
add_executable(app add.c div.c main.c mult.c sub.c)

指定使用的 C++ 标准，set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

使用 `set` 定义变量

在 CMake 中，变量的值始终是字符串类型，且区分大小写。

set(<variable> <value>... [PARENT_SCOPE]) 设置一个普通变量，<variable> 表示变量名，<value>... 表示一个或多个参数，例如：

# 将 add.c div.c main.c mult.c sub.c 存储到 SRC 变量中
set(SRC add.c div.c main.c mult.c sub.c)# 取变量 SRC 的值
add_executable(app ${SRC})

使用 ${<variable>} 的形式取变量的值。

指定输出路径

程序的输出可能是一个可执行文件、可能是制作的共享库，可以通过以下命令设置指定的输出路径。

# 将输出路径指定为 /xxx/xxx
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH /xxx/xxx)
# or
set(RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY /xxx/xxx)

EXECUTABLE_OUTPUT_PATH 和 RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY 是预定义的宏，当设置了 RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY 时，EXECUTABLE_OUTPUT_PATH 就失效了。

搜索文件

在 CMake 中，可以使用 aux_source_directory 命令或者 file 命令搜索项目中的头文件或源文件。

aux_source_directory(<dir> <variable>) 将 <dir> 目录下的源文件存储到 <variable> 变量中。

file 命令具有很多功能，这里介绍搜索文件的功能。

file(GLOB <variable> [LIST_DIRECTORIES true|false] [RELATIVE <path>] [CONFIGURE_DEPENDS] [<globbing-expressions>...])

file(GLOB_RECURSE <variable> [FOLLOW_SYMLINKS] [LIST_DIRECTORIES true|false] [RELATIVE <path>] [CONFIGURE_DEPENDS] [<globbing-expressions>...])

<globbing-expressions>... 搜索的表达式，可以是指定目录，指定目录下的某种文件，理解为一种正则表达式就好了；GLOB 非递归搜索；GLOB_RECURSE 递归搜索；<variable> 搜索结果保存的变量名

上面时 CMake 文档中给出的命令示例，常用的形式如下：

# 非递归搜索 /xxx/xxx 下的 *.cpp 源文件
file(GLOB SRC /xxx/xxx/*.cpp)# 递归搜索 /xxx/xxx 下的所有 *.h 头文件
file(GLOB_RECURSE HEADER /xxx/xxx/*.h)

包含头文件

指定源文件对应的头文件，include_directories(/xxx/include) ，源文件对应的头文件指定在 /xxx/include 目录下。

制作动态库和静态库

以如下示例进行实验。

.
├── CMakeLists.txt
├── build
├── include
│   └── head.h
├── main.cpp
└── src├── add.cpp├── divi.cpp├── mul.cpp└── sub.cpp

制作静态库

CMakeLists.txt 内容如下

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(CALC)
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
file(GLOB SRC_LIST ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/*.cpp)
# 制作静态库的命令
add_library(calc STATIC ${SRC_LIST})

步骤：

首先切换到项目更目录下，即顶层 CMakeLists.txt 文件所在的目录；
cd build 切换到 build 目录下，build 目录用来存放 cmake 生成的 makefile 以及其他一些文件；
执行 cmake .. 命令，即根据 CMakeLists.txt 文件生成 makefile 文件；
依然保持在 build 目录下，执行 make 命令，即运行 makefile 文件，编译项目，生成静态库，默认生成的静态库在 build 目录下。若想要指定静态库的输出路径，可以使用 set(LIBRARY_OUTPUT_PATH /xxx/xxx) 命令设置输出路径。LIBRARY_OUTPUT_PATH 宏用来指定构建的共享库的存放路径。

Linux 下生成的静态库默认是不具有执行权限的，如下所示。因此在指定静态库生成的路径时，不能使用 EXECUTABLE_OUTPUT_PATH 和 RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY 宏。

$ ls -l libcalc.a 
-rw-r--r-- 1 root root 5254 Dec  3 18:04 libcalc.a

制作动态库

CMakeLists.txt 内容如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(CALC)
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
file(GLOB SRC_LIST "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/*.cpp")
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)
# 生成动态库
add_library(calc SHARED ${SRC_LIST})

和制作静态库的步骤相同。

同时生成动态库和静态库

当需要同时生成动态库和静态库时，不能如下所示简单的将上述的命令拼在一起，这样会导致静态库和动态库名字相同的冲突。

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(calc)
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
file(GLOB SRC_LIST "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/*.cpp")
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)# 生成动态库
add_library(${PROJECT_NAME} SHARED ${SRC_LIST})
# 生成静态库
add_library(${PROJECT_NAME} STATIC ${SRC_LIST})# output:
# CMake Error at CMakeLists.txt:10 (add_library):
#   add_library cannot create target "calc" because another target with the
#   same name already exists.  The existing target is a shared library created
#   in source directory "/workspace/cppCode/demo03".  See documentation for
#   policy CMP0002 for more details.

一种解决方案是，使用 set_target_properties 命令修改最终生成的静态库和动态库的名字，如下所示。

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(calc)
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
file(GLOB SRC_LIST "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/*.cpp")
set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)# 生成动态库
add_library(${PROJECT_NAME}_shared SHARED ${SRC_LIST})
# 生成静态库
add_library(${PROJECT_NAME}_static STATIC ${SRC_LIST})# 修改生成的动态库和静态库的名称
set_target_properties(${PROJECT_NAME}_shared PROPERTIES OUTPUT_NAME ${PROJECT_NAME})
set_target_properties(${PROJECT_NAME}_static PROPERTIES OUTPUT_NAME ${PROJECT_NAME})

set_target_properties(target1 target2 ...PROPERTIES prop1 value1prop2 value2 ...)

将目标名称 target1 的 prop1 属性设置为 value1 ；将目标名称 target2 的 prop2 属性设置为 value2 ；

链接静态库和动态库

以上述制作的静态库和动态库为例，程序代码结构如下所示：

.
├── CMakeLists.txt
├── build
├── include
│   └── head.h
├── lib
│   ├── libcalc.a
│   └── libcalc.so
├── main.cpp

链接静态库

链接静态库需要的命令如下：

# 指定静态库的路径，<lib path> 表示静态库的路径
link_directories(<lib path>)# 链接静态库的命令，<static lib> 表示静态库的名称，可以是全名 libxxx.a，或掐头去尾 xxx
link_libraries(<static lib> [<static lib>...])

CMakeLists.txt 内容如下，编译通过。

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(calc)
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
# 指定静态库的路径
link_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)
# 链接静态库
link_libraries(calc)
add_executable(main main.cpp)

链接动态库

链接动态库使用 target_link_libraries 命令指定动态库，和链接静态库相似，直接看 CMakeLists.txt 内容：

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(calc)
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
# 指定动态库的路径
link_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)add_executable(main main.cpp)# 链接动态库
target_link_libraries(main calc)

需要注意的一个点是，链接动态库的命令 target_link_libraries 需要在 add_executable 命令后面，理由很简单：如上示例所示，add_executable(main main.cpp) 只有“生成”了 main 可执行文件之后，才能去加载动态库。