cmake基于语法和应用

CMake中的变量

• 变量和含义

  常用变量	含义
  PROJECT_NAME	工程名变量
  PROJECT_SOURCE_DIR	顶层的项目目录
  PROJECT_BINARY_DIR	使用cmake的路径
  CMAKE_ROOT	CMAKE安装的根目录
  CMAKE_BUILD_TYPE	编译类型：empty，Debug，Release…
  CMAKE_SOURCE_DIR	顶层的CMakeLists.txt所在路径
  CMAKE_BINARY_DIR	顶层的CMakeLists.txt的build所在目录
  CMAKE_<LANG>_COMPILER	设定某个语言LANG的编译器，比如g++
  CMAKE_INSTALL_PREFIX	指令install的路径
  CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR	当前CMakeLists.txt所在路径
  CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR	当前CMakeLists.txt的build所在目录
  EXECUTABLE_OUTPUT_PATH	可执行文件输出路径
  LIBRARY_OUTPUT_PATH	库输出路径

• 个别变量解释
  源码目录结构

      jmudou   ├── build.sh├── CMakeLists.txt└── muduo└── base├── Atomic.h├── CMakeLists.txt├── copyable.h├── tests│   ├── Atomic_unittest.cc│   ├── CMakeLists.txt│   └── Timestamp_unittest.cc├── Timestamp.cc├── Timestamp.h└── Types.h
  

  三个CMakeLists.txt输出

      jmuduo/CMakeLists.txt: PROJECT_SOURCE_DIR= 11/jmuduoPROJECT_BINARY_DIR= 11/build/debug CMAKE_SOURCE_DIR= 11/jmuduo            # 指定顶层的CMakeLists.txt的，因此所有的都相同CMAKE_BINARY_DIR= 11/build/debug# 上面四项都是与整个项目相关，因此都是一致的。CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR= 11/jmuduo     # 指定当前层的CMakeLists.txt的，因此与层相关CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR= 11/build/debugmuduo/base/test/CMakeLists.txt: PROJECT_SOURCE_DIR= 11/jmuduoPROJECT_BINARY_DIR= 11/build/debugCMAKE_SOURCE_DIR= 11/jmuduoCMAKE_BINARY_DIR= 11/build/debugCMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR= 11/jmuduo/muduo/base/testsCMAKE_CURRENT_BINARY_DIR= 11/build/debug/muduo/base/testsmuduo/base/CMakeLists.txt: PROJECT_SOURCE_DIR= 11/jmuduoPROJECT_BINARY_DIR= 11/build/debugCMAKE_SOURCE_DIR= 11/jmuduoCMAKE_BINARY_DIR= 11/build/debugCMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR= 11/jmuduo/muduo/baseCMAKE_CURRENT_BINARY_DIR= 11/build/debug/muduo/base
  

函数

所有的函数列表中，<>表示的参数必须要有，[]表示的参数为可选。

• set
  可以设置三个类型的变量值：正常变量，cache variable、环境变量。

  • Normal Variable:set(<variable> <value>... [PARENT_SCOPE])
  • cache：set(<variable> <value>... CACHE <type> <docstring> [FORCE])
  • env：set(ENV{<variable>} [<value>])

• OPTION：提供用户可以选择的选项

  • 格式：option(<variable> "description" [initial value])
  • 比如：

        option(USE_MYPATH"user path"ON)
    

• aux_source_directory

  • 语法：aux_source_directory(<dir> <variable>)
  • 查找目录dir下的所有源文件(即.c, .cpp, .cc等文件)，并将名称保存到 variable 变量

• add_subdirectory

  • add_subdirectory(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])
  • 添加一个将被编译的子目录。指明CMakeLists.txt所在目录下包含了一个子目录source_dir。这样source_dir下的源文件和CMakeLists.txt等也会被处理。

• target_link_libraries

  • target_link_libraries(exec libs)
  • 表示可执行程序exec需要链接到一个名为libs的链接库。

• add_library

  • add_library (name dir)
  • 用在目录dir下的源文件生成一个名为name的静态链接库：libname.a

• configure_file

  • 加入一个配置头文件，用于处理 CMake 对源码的设置

        configure_file ("${PROJECT_SOURCE_DIR}/config.h.in" # config.h.in文件目录"${PROJECT_BINARY_DIR}/config.h"    # config.h 生成的头文件目录)
    

    在配置文件config.h中，配置相关项，比如options中的USE_MYPATH：

        #cmakedefine USE_MYMATH
    

• include

  • include(file [optional])：读取CMake的相关文件。
  • include(moudle [optional])
    the file with name .cmake is searched in the CMAKE_MODULE_PATH。

• include_directories

      include_directories([AFTER|BEFORE] [SYSTEM] dir1 [dir2 ...])
  

  添加指定目录到编译器搜索路径。

• install
  使用：cmake之后，sudo make install就可以执行相应的库和头文件的安装。

  • TARGET格式

    install(TARGETS targets...[[ARCHIVE|LIBRARY|RUNTIME][DESTINATION <dir>][PERMISSIONS permissions...][CONFIGURATIONS [Debug|Release|...]][COMPONENT <component>]  [OPTIONAL]] [...])
    

  • targets的类型
    可以安装的库有[ARCHIVE|LIBRARY|RUNTIME]三种：
      1) 可执行程序视为runtime
      2) 静态库视为archieve
      3) Module Library视为library
      4) 共享库和平台有关
  • 参数

    • DESTINATION：
      指定一个文件将要被安装的目录。如果给的是一个全路径，那么就直接使用；如果是相对路径，默认是相对CMAKE_INSTALL_PREFIX,其值默认是/usr/local/。
        1) 头文件:inclide
        2) 可执行文件:bin
        3) 库:lib

    • PERMISSIONS： 指定安装文件的权限：
        1) user : OWNER_READ, OWNER_WRITE, OWNER_EXECUTE
        2) group：GROUP_READ, GROUP_WRITE, GROUP_EXECUTE
        3) other：WORLD_READ, WORLD_WRITE, WORLD_EXECUTE
        4) uid ： SETUID, and SETGID。

    • CONFIGURATIONS：为安装规则建立一个配置文件列表。

• install

  • FILES格式

    INSTALL(FILES files... DESTINATION <dir>[PERMISSIONS permissions...][CONFIGURATIONS [Debug|Release|...]][COMPONENT <component>][RENAME <name>] [OPTIONAL])
    

    • files：即文件名

• 测试

  • enanle_testing()：启动测试
  • add_test(testname Exename arg1 arg2 ...)：
    • 需要先运行测试程序enanle_testing()，这个指令才有效。
    • Exename是可执行程序名，参数arg1, arg2。
  • set_tests_properties(...)
    • 括号内格式：(Exename [Exename2...] PROPERTIES prop1 value1 prop2 value2)，其中PROPERTIES是固定的单词不能改
    • 为Exename设置属性，如果没有这个属性，就报错，有如下属性：
        1) WILL_FAIL：如果设置为true，那么会反转测试结果的pass/fail标志。
        2) PASS_REGULAR_EXPRESSION： 匹配正则表达式，只少有一个匹配，则pass
        2) FAIL_REGULAR_EXPRESSION： 匹配正则表达式，则fail
  • 宏测试

        macro(<name> [arg1 [arg2 [arg3 ...]]])COMMAND1(ARGS ...)COMMAND2(ARGS ...)...endmacro(<name>)
    

    就类似于写一个函数，用宏实现，调用：name(arg1,arg2,...)。

• 设置项目的版本号

  • 在顶层的CMakeLists.txt中：

        # 加入版本号是 1.0set (Project_VERSION_MAJOR 1) # 主版本号set (Project_VERSION_MINOR 0) # 副版本号
    

  • 在配置文件config.h.in中设置：

        #define Project_VERSION_MAJOR @Project_VERSION_MAJOR@#define Project_VERSION_MINOR @Project_VERSION_MINOR@
    

  • main函数中就可以直接使用这两个宏，代表版本号：

        printf("Version %d.%d\n",Project_VERSION_MAJOR,Project_VERSION_MINOR);
    

• 生成安装包
  需要利用CPack工具，也是CMake提供的工具。

  • 先在顶层CMakeLists.txt中末尾添加：

        # 构建一个 CPack 安装包include(InstallRequiredSystemLibraries)set (CPACK_RESOURCE_FILE_LICENSE"${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/License.txt")set (CPACK_PACKAGE_VERSION_MAJOR "${Project_VERSION_MAJOR}")set (CPACK_PACKAGE_VERSION_MINOR "${Project_VERSION_MINOR}")include (CPack)
    

    • 导入InstallRequiredSystemLibraries模块，以便之后导入CPack模块
    • 设置一些CPack相关变量，包括版权信息和版本信息，其中版本信息用了上一节定义的版本号
    • 导入CPack模块
  • 生成二进制安装包：cpack -C CPackConfig.cmake
  • or 生成源码安装包
    • 格式：cpack -C CPackSourceConfig.cmake
      在执行该命令的目录下得到：

          # Demo8是项目名$ ls -l | grep Demo8-rwxrwxrwx 1 szz szz  8631 Dec 12 22:03 Demo8-1.0.1-Linux.sh-rw-rw-r-- 1 szz szz  3709 Dec 12 22:03 Demo8-1.0.1-Linux.tar.gz-rw-rw-r-- 1 szz szz  4982 Dec 12 22:03 Demo8-1.0.1-Linux.tar.Z
      

    • 安装：sh Demo8-1.0.1-Linux.sh。
      默认的安装路径：

          By default the Demo8 will be installed in:"~/Study/SystemProgram/CMakeExe/Demo8/build/Demo8-1.0.1-Linux"Do you want to include the subdirectory Demo8-1.0.1-Linux?Saying no will install in: "~/Study/SystemProgram/CMakeExe/Demo8/build" [Yn]: 
      

    • 运行。安装后，就运行该程序

          $ ./Demo8-1.0.1-Linux/bin/Demo 2 5Now we use our own Math library. 2 ^ 5 is 32
      

    • Demo8-1.0.1-Linux下的目录结果

          Demo8-1.0.1-Linux├── bin│   └── Demo        # 可执行程序├── include         # 头文件│   ├── config.h│   └── MathFunctions.h└── lib             # 静态库└── libMathFunctions.a
      

• target_compile_definitions

  • 格式

        target_compile_definitions(<target><INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [items1...][<INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [items2...] ...])
    

  • 作用：编译时定义的宏

• string

  • REPLACE

        string(REPLACE <match_string> <replace_string> <output_variable> <input> [<input>...])
    

    将所有input中出现的match_String替换为replace_string，并且将结果存在output_variable。

• message

      message([<mode>] "message to display" ...)
  

  • 显示信息给用户
    mode取决于信息的类型：
    • STATUS：以简洁的方式显示用户感兴趣的信息。

          message(STATUS "CXX_FLAGS = " ${CMAKE_CXX_FLAGS} " " ${CMAKE_CXX_FLAGS_${BUILD_TYPE}})
      

      可以理解为printf，把后面的几个信息以空格相间，然后打印出来。显示结果为(和上面对应分成三段):

          CXX_FLAGS = -g -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -Wall -Wextra -Werror -Wconversion -Wno-unused-parameter -Wold-style-cast -Woverloaded-virtual -Wpointer-arith -Wshadow -Wwrite-strings -march=native -rdynamic -O0
      

• find_package

      find_package(<PackageName> [version] [EXACT] [QUIET] [MODULE][REQUIRED] [[COMPONENTS] [components...]][OPTIONAL_COMPONENTS components...][NO_POLICY_SCOPE])
  

  主要是寻找和加载外部项目。如果PackageName找到了，PackageName-found会显出，当没有找到时，默认显示
  PackageName-not found。通过模式的选择，可以处理在没有找到包时的解决方案。

  • QUIET：不显示有用信息，
  • REQUIRED：报错

• find_path

      find_path (<VAR> name0|NAMES name1 [path1 path2 ...])
  

  用以寻找包含着name1文件的目录，如果找到了结果存储在VAR，没有找到结果结果是VAR-not found。成功时，变量被清除find_path再次搜索，没有成功,fin_path再次以相同的变量被调用时搜索。

• find_library
  同上find_path

      find_library (<VAR> name0|NAMES name1 [path1 path2 ...])
  

  • OPTIONS
    • NAMES
      为library指定一个或多个可能的名字。

• 参考
  • CMake官方文档
  • CMake API搜索
  • CMake tutorial