Cmake+基础命令

一、版本要求：

检查 cmake 版本号的最低要求，不满足条件时报错。

cmake_minimum_required(VERSION <version>)

参数：

  • version：最低要求的版本号
    例子：
# 最低要求安装3.21版本的cmake
cmake_minimum_required(VERSION 3.21)

二、工程名称：

设置项目的工程名称，此名称设置后可以使用 CMAKE_PROJECT_NAME 宏直接获取

project(<name> [language])

参数：

  • name：项目名称
  • language：指定项目的编程语言，例如：C、CXX、ASM
    例子：
# 指定项目使用 C、C++或者是汇编
set(BUILD_TARGET main)
project(${BUILD_TARGET} C CXX ASM)

三、添加构建目录

增加 cmake 子目录，用于建立 Cmakelists.txt 文件层级的依赖

add_subdirectory(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL] [SYSTEM])

参数：

  • source_dir：该参数指定一个子目录，子目录下应该包含 CMakeLists.txt 文件和代码文件
  • binary_dir：指定输出目录，如果没有指定，默认生成到 source_dir 目录
    例子：
# 指定 cmake 子目录
add_subdirectory(deps/)

四、添加宏定义(-Dxxx)

为编译目标或者所有目标增加宏定义

# 为当前路径的所有源文件和target增加编译定义
# 方式1
add_definitions(-DFOO -DBAR ...)
# 方式2
add_compile_definitions(<definition> ...)# 为指定的target指定宏定义
target_compile_definitions(<target><INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [definition1...][<INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [definition2...] ...])

参数：

  • target：宏定义所属的目标，可以有 add_executable() 或 add_library() 定义
  • definition：指定的宏定义，不需要带 -D
    例子：
add_definitions(-DFOO=1 -DBAR)add_compile_definitions(FOO=1 BAR)target_compile_definitions(target PRIVATE FOO=1 PUBLIC BAR)

target_compile_definitions 可以指定目标进行宏定义，例如代码中有宏进行隔离的部分，可以通过为 target 指定不同的宏，配合 add_library() 来生成不同的库文件。

五、生成可执行文件

增加一个目标用于生成可执行文件

add_executable(<target> [EXCLUDE_FROM_ALL] [source1] [source2 ...])

参数：

  • target：可执行目标的名称
  • EXCLUDE_FROM_ALL：当使用这个选项时指定的文件将不参与构建
  • source：源文件列表，也可以通过 target_sources() 为可执行目标文件添加源文件，要求是在调用 target_sources 之前，可执行目标文件必须已经通过 add_executable() 或 add_library() 定义了。
    例子：
# 直接指定源文件
add_executable(main main.c)# 通过 target_sources 追加源文件
add_executable(main)
target_sources(main PUBLIC main.c other.c)

六、生成库文件

普通库生成

生成普通的静态库或者是动态库文件

add_library(<name> [STATIC | SHARED | MODULE]
[EXCLUDE_FROM_ALL]
[<source>...])

参数：

  • name：库的名称
  • STATIC|SHARED|MOUDLE：库的类型
  • source：构建库的文件，也可以通过 target_sources() 继续为可执行目标文件添加源文件
    例子：
# 生成静态库
add_library(main STATIC ${libs_src})# 生成动态库
add_library(list SHARED ${libs_src})

对象库生成

只编译，但是不会进行库的打包

add_library(<name> OBJECT [<source>...])

只编译 source 列表的文件，但不将生成的目标文件打包为库，而是在其他 add_library() 或者 add_executable() 生成目标的时候，可以使用形如$<TARGET_OBJECTS:objlib>的表达式将对象库作为源引入。
参数：

  • name：库的名称
  • OBJECT：库的类型
  • source：构建库的文件，也可以通过target_sources()继续为可执行目标文件添加源文件
    例子：
add_library(list OBJECT ./list.c)
add_library(mylist $<TARGET_OBJECTS:list>)

七、指定头文件目录(gcc -I):

为所有目标或者指定的目标增加头文件搜索路径

# 为所有target 添加头文件路径
include_directories([AFTER|BEFORE] dir1 [dir2 ...])# 为指定目标添加头文件路径
target_include_directories(<target> [SYSTEM] [AFTER|BEFORE]<INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [dir1...][<INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [dir1...] ...])

include_directories 会为当前 CMakeLists.txt 的所有目标，以及之后添加的所有子目录的目标添加头文件搜索路径。
参数：

  • AFTER、BEFORE：指定的路径添加到搜索列表前面还是后面，默认 AFTER；
  • dir：指定要搜索的头文件目录，目录是当前源码路径(当前 CMakeLists.txt)的相对路径;
  • target: 要添加头文件的目标，target由 add_library 和 add_executable 添加;
  • dir 指定的源文件或者头文件，地址是相对于 CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR 的地址；
    例子：
include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)target_include_directories(${target} PUBLIC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include)

八、收集源文件:

收集指定目录下的源文件

aux_source_directory(<dir> <variable>)

参数：

  • dir：指定的目录；
  • variable：把源文件列表保存到指定的变量中；
    例子：
aux_source_directory(../src LOCAL_SRC)
# 排除 src 路径下的 test.c 文件
list(REMOVE_ITEM LOCAL_SRC "../src/test.c")# 使用 file 收集源文件
file(GLOB LOCAL_SRC src/*.c)

九、指定库文件目录(gcc -L):

为所有目标或指定目标添加库文件搜索路径

link_directories(dir1 dir2 ...)# 为指定目标添加库文件搜索目录
target_link_directories(<target> [BEFORE]<INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [items1...][<INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [items2...] ...])

参数：

  • AFTER、BEFORE：指定的路径添加到搜索列表前面还是后面，默认AFTER；
  • dir：指定要搜索的库文件目录，目录是当前源码路径(当前 CMakeLists.txt)的相对路径;
  • target: 要添加头文件的目标，target 由 add_library() 和 add_executable() 添加;
  • items 指定的源文件或者头文件，地址是相对于 CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR 的地址；
    例子：
link_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/lib)target_link_directories(${target} PUBLIC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/lib)

如果在使用 target_link_libraries 时库已经包含了绝对路径时也可以不需要指定库的搜索路径。

十、指定库文件(gcc -l)

为目标添加链接是需要的库文件

target_link_libraries(<target> ... <item>... ...) # link_libraries 已经弃用

参数：

  • target: 要增加的目标，必须先通过 或 指定；
  • item：依赖的的库名称；
    例子：
# 三种写法功能相同，在使用前必须通过命令指定 target
target_link_libraries(main -Wl,--start-group eng mx -Wl,--end-group)target_link_libraries(main -Wl,--start-group -leng -lmx -Wl,--end-group)target_link_libraries(main -Wl,--start-group libeng.so libmx.so -Wl,--end-group)

十一、增加编译选项：

增加编译选项

add_compile_options(<option> ...)

参数：

  • option：编译选项
    例子：
# 增加针对所有编译器的选项
add_compile_options(-g -Os
-Wall
-Wno-unused-variable
-fno-strict-aliasing
-ffunction-sections -fdata-sections
)# 增加针对指定编译器的选项
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -std=gnu11")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11 -fno-exceptions -fno-rtti -fno-threadsafe-statics")

add_compile_options 是为所有编译器增加链接选项，但是有些选项需要区分编译器，例如 c 和 c++ 中特有的选项，则需要使用set 设置指定的宏。

十二、增加链接选项：

增加链接选项

add_link_options(<option> ...)

参数：

  • option：链接选项
    例子：
add_link_options(-Wl,-Map=${PROJECT_NAME}.map
-Wl,--gc-sections
)

十三、定义全局属性：

有些时候需要在 cmake 多个层级之间传递内容，则可以使用自定义的全局属性

# 定义 MY_LIBRARIES 用于收集所有的打包后库文件
function(add_globle_libraries)
get_property(TIDE_LIBRARIES GLOBAL PROPERTY MY_LIBRARIES)
set_property(GLOBAL PROPERTY MY_LIBRARIES ${MY_LIBRARIES} ${ARGN})
endfunction()# 获取 MY_LIBRARIES 中库文件列表
get_property(MY_LIBRARIES GLOBAL PROPERTY MY_LIBRARIES)

十四、执行命令：

用来在 cmake 中执行命令或是调用其他程序

execute_process(COMMAND <cmd1> [<arguments>]
[COMMAND <cmd2> [<arguments>]]...
[WORKING_DIRECTORY <directory>]
[TIMEOUT <seconds>]
[RESULT_VARIABLE <variable>]
[RESULTS_VARIABLE <variable>]
[OUTPUT_VARIABLE <variable>]
[ERROR_VARIABLE <variable>]
[INPUT_FILE <file>]
[OUTPUT_FILE <file>]
[ERROR_FILE <file>]
[OUTPUT_QUIET]
[ERROR_QUIET]
[COMMAND_ECHO <where>]
[OUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE]
[ERROR_STRIP_TRAILING_WHITESPACE]
[ENCODING <name>]
[ECHO_OUTPUT_VARIABLE]
[ECHO_ERROR_VARIABLE]
[COMMAND_ERROR_IS_FATAL <ANY|LAST>])

命令 COMMAND 会并行执行，每个子进程的标准输出映射到下一个进程的标准输入上，所有进程共用 standard error 管道。
参数：

  • COMMAND: 子进程的命令行，直接使用操作系统api执行
  • WORKING_DIRECTORY：在指定的目录下执行 COMMAND 命令
  • TIMEOUT：超时时间
  • RESULT_VARIABLE：最后一个子进程的返回值（正常是0，异常是其他整数）
  • OUTPUT_VARIABLE：对应于standard output的内容
  • ERROR_VARIABLE：对应于standard error的内容
  • OUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE/ERROR_STRIP_TRAILING_WHITESPACE：删除空白字符
    例子：
# 执行 echo 命令
execute_process(COMMAND echo "hello world"WORKING_DIRECTORY ${PROJECT_SOURCE_DIR}TIMEOUT 3RESULT_VARIABLE result_varOUTPUT_VARIABLE output_varERROR_VARIABLE error_varOUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACEERROR_STRIP_TRAILING_WHITESPACE)
message(STATUS "result: ${result_var}")
message(STATUS "output: ${output_var}")
message(STATUS "error: ${error_var}")# 获取当前环境下 gcc 中 libgcc.a 的完整路径
execute_process(COMMAND gcc --print-file-name libgcc.aOUTPUT_VARIABLE TIDE_LIBGCC_FILEOUTPUT_STRIP_TRAILING_WHITESPACE)

十五、定制化构建规则

add_custom_target:
　　添加一个伪目标（没有输出的目标），主要是通过依赖中的命令和依赖的依赖来进行相关动作，一般配合 add_custom_command 使用，通过 add_custom_command 的 OUTPUT 来作为 DEPENDS 依赖。

add_custom_target(Name [ALL] [command1 [args1...]]
[COMMAND command2 [args2...] ...]
[DEPENDS depend depend depend ... ]
[BYPRODUCTS [files...]]
[WORKING_DIRECTORY dir]
[COMMENT comment]
[JOB_POOL job_pool]
[VERBATIM] [USES_TERMINAL]
[COMMAND_EXPAND_LISTS]
[SOURCES src1 [src2...]])

参数：

  • Name：target 目标名称
  • ALL：说明该目标需要添加到默认目标的构建中，所以命令每次都会被执行
  • COMMAND：构建时执行的命令
  • COMMENT：注释信息，会在命令执行前打印出来
  • DEPENDS：通常以同一 CMakeLists.txt 文件中的 add_custom_command() 命令生成的文件作为依赖
    例子：
# 例子中通过 add_custom_target 设置一个没有输出的目标，通过目标的依赖来创建一个名称为 log.txt 的文件set(TEST_FILE "log.txt")
# 产生 FILE_TEST 文件，FILE_TEST 文件通过命令 copy 产生，并依赖 CMAKE_CURRENT_LIST_FILE
add_custom_command(OUTPUT ${TEST_FILE}COMMAND echo "Generating log.txt file..."COMMAND ${CMAKE_COMMAND} -E copy ${CMAKE_CURRENT_LIST_FILE} ${TEST_FILE}DEPENDS ${CMAKE_CURRENT_LIST_FILE}COMMENT "This is a test")# 创建一个伪目标 Test，这个伪目标依赖 TEST_FILE 文件
add_custom_target(TestALLCOMMAND echo "execute a custom target..."DEPENDS ${TEST_FILE})

add_custom_target 的最大作用就是通过一个虚拟的 target 形成依赖关系，依赖关系可以无限，例如：依赖1–>依赖2–>依赖3，从而形成一系列的串行动作，来产生输出。

add_custom_command:
用法一：生成文件
　　增加一个定制化的命令用来产生一个输出，这个输出一般被 add_custom_target 作为 DEPENDS 依赖。

add_custom_command(OUTPUT output1 [output2 ...]
COMMAND command1[ARGS] [args1...]
[COMMAND command2 [ARGS] [args2...] ...]
[MAIN_DEPENDENCY depend]
[DEPENDS[depends...]]
[IMPLICIT_DEPENDS<lang1> depend1 ...]
[WORKING_DIRECTORYdir]
[COMMENT comment] [VERBATIM] [APPEND])

参数：

  • OUTPUT：指定输出(一般是一个中间文件)
  • COMMAND：产生输出时执行的命令
  • COMMENT：注释信息，会在命令执行前打印出来
  • DEPENDS：命令执行的依赖，依赖发生修改就会执行 COMMAND 产生新的 OUTPUT。依赖可以是某个 target(通过add_library/add_executable/add_custom_target创建的)或者直接是某个文件
    例子：
# 例子中通过 add_custom_target 设置一个没有输出的目标，通过目标的依赖来创建一个名称为 log.txt 的文件set(TEST_FILE "log.txt")
# 产生 FILE_TEST 文件，FILE_TEST 文件通过命令 copy 产生，并依赖 CMAKE_CURRENT_LIST_FILE
add_custom_command(OUTPUT ${TEST_FILE}COMMAND echo "Generating log.txt file..."COMMAND ${CMAKE_COMMAND} -E copy ${CMAKE_CURRENT_LIST_FILE} ${TEST_FILE}DEPENDS ${CMAKE_CURRENT_LIST_FILE}COMMENT "This is a test")# 创建一个伪目标 Test，这个伪目标依赖 TEST_FILE 文件
add_custom_target(TestALLCOMMAND echo "execute a custom target..."DEPENDS ${TEST_FILE})

注意：
　　add_custom_command 的 makefile 的表现形式如下，就是检查依赖，在依赖变动的情况下通过命令生成输出。

OUTPUT: MAIN_DEPENDENCY DEPENDSCOMMAND

add_custom_command(OUTPUT xxx) 不能单独使用，否则命令将不会被执行，所以他所产生的 OUTPUT 输出必须要被作为其他目标的依赖，这也是为什么必须要和 add_custom_target 配合的原因。

用法二：添加命令
　　为某个目标如库或可执行程序添加一个命令，并可以指明命令执行的时机，如果该目标已经构建，命令将不会执行。

add_custom_command(TARGET target
PRE_BUILD | PRE_LINK| POST_BUILD
COMMAND command1[ARGS] [args1...]
[COMMAND command2[ARGS] [args2...] ...]
[WORKING_DIRECTORYdir]
[COMMENT comment][VERBATIM])

参数：

  • TARGET：指定要为那个 target 创建命令
  • PRE_BUILD：在所有规则执行前执行
  • PRE_LINK：在源文件编译后且链接前执行
  • POST_BUILD：在所有规则执行后执行命令
  • COMMAND：需要执行的命令
  • COMMENT：注释信息，会在命令执行前打印出来
    例子：
set(TEST_FILE "log.txt")# 作为依赖产生文件
add_custom_command(OUTPUT ${TEST_FILE}
COMMAND echo "Generating log.txt file..."
COMMAND ${CMAKE_COMMAND} -E copy ${CMAKE_CURRENT_LIST_FILE} ${TEST_FILE}
DEPENDS ${CMAKE_CURRENT_LIST_FILE}
COMMENT "This is a test"
)# 创建一个没有输出的目标，注意是通过依赖来执行命令
add_custom_target(Test1
ALL
COMMAND pwd
DEPENDS ${TEST_FILE})# 为目标 Test1 增加一条定制化命令
add_custom_command(TARGET Test1
PRE_BUILD
COMMAND echo "executing a fake command"
COMMENT "This command will be executed before building target Test1"
)

十六、设置库输出路径：

# 设置静态库文件目录
set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/lib)# 动态库文件目录
set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/lib)# 可执行文件目录
set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/bin)

十七、文件操作：

file(CMD <filename> [...])

https://cmake.org/cmake/help/latest/command/file.html
参数：

  • CMD：文件操作命令，包括读、写、增、删、改等，具体参数见链接下的具体 CMD
  • filename：文件名称
    例子：
# 拷贝文件
file(COPY_FILE ./test.txt ./test2.txt)

十八、程序查找

find_program (<VAR>name | NAMES name1 [name2 ...] [NAMES_PER_DIR][HINTS [path | ENV var]... ][PATHS [path | ENV var]... ][REGISTRY_VIEW (64|32|64_32|32_64|HOST|TARGET|BOTH)][PATH_SUFFIXES suffix1 [suffix2 ...]][DOC "cache documentation string"][NO_CACHE][REQUIRED][NO_DEFAULT_PATH][NO_PACKAGE_ROOT_PATH][NO_CMAKE_PATH][NO_CMAKE_ENVIRONMENT_PATH][NO_SYSTEM_ENVIRONMENT_PATH][NO_CMAKE_SYSTEM_PATH][NO_CMAKE_INSTALL_PREFIX][CMAKE_FIND_ROOT_PATH_BOTH |ONLY_CMAKE_FIND_ROOT_PATH |NO_CMAKE_FIND_ROOT_PATH]
)

参数：

  • VAR：寻找程序或者变量后结果的缓存
  • NAMES：除了name 以外可以指定更多可能得名称
  • HINTS：除了系统路径外，还需要搜索的路径，先搜索指定路径，后搜索系统路径
  • PATHS：除了系统路径外，还需要搜索的路径，先搜索系统路径，后搜索指定路径
  • REGISTRY_VIEW：指定必须要查询的注册表视图，仅用于windows，例如查找安装的一些软件路径
  • REQUIRED：搜索不到会报错并停止搜索
  • NO_DEFAULT_PATH：默认搜索路径将失效，只会搜索PATHS和HINTS指定的路径
    例子：
# 搜索指定前缀的 gcc 程序
find_program(TIDE_C_COMPILER   ${CROSS_COMPILE}gcc     REQUIRED)# 搜索window下cmd 控制台程序
find_program(MY_PROGRAM cmd NAMES cmd.exe)

十九、目标属性设置：

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

参数：

  • target：需要设置属性的目标，在使用前 target 需要使用 add_library()或者 add_executable() 指定atrget。
  • PROPERTIES：属性标识，后面紧接着时属性和属性值
  • prop：属性标识
  • value：属性值
    例子：
# 对目标设置宏定义
set(BUILD_FLAGS "-DBUILD_DLL" )
set_target_properties(main PROPERTIES COMPILE_FLAGS ${BUILD_FLAGS})# 更改目标输出名称
add_library (libiwasm SHARED ${WAMR_RUNTIME_LIB_SOURCE})
set_target_properties (libiwasm PROPERTIES OUTPUT_NAME iwasm)# 设置目标文件输出目录
set_target_properties(iwasm PROPERTIES LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${PROJECT_SOURCE_DIR}/build/lib
)# 设置 include 目录搜索目录
set_target_properties(iwasm PROPERTIES INCLUDE_DIRECTORIES ${LIB_RATS_DIR})# 设置debug模式目标后缀
set_target_properties(iwasm PROPERTIES DEBUG_POSTFIX dbg)# 设置生成地址无关码的可执行目标或者库目标
set_target_properties(wamrc PROPERTIES POSITION_INDEPENDENT_CODE ON)# 自定义目标属性
set_target_properties(<target> PROPERTIES <custom_property_name> <value>)

二十、获取目标属性

get_target_property(<variable> <target><property>)

参数：

  • variable：存储属性的变量
  • target：获取属性的目标
  • property：属性标识
    例子：
# 获取 debug 目标文件的后缀名
get_target_property(postfix iwasm DEBUG_POSTFIX)

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