CMake是一个开源的、跨平台的自动化构建系统,用于管理软件构建过程。它通过编写配置文件(CMakeLists.txt),自动生成适合不同编译器和操作系统的构建脚本或项目文件。CMake以其强大的跨平台能力成为众多开发者构建项目的首选工具。无论是简单的单文件项目,还是复杂的多文件、多文件夹乃至集成第三方库的大型工程,CMake都能游刃有余。本文将结合实例详细介绍cmake的常见用法,包括单文件、多文件、多文件夹以及引用第三方库等。
单文件
假设工程中只有main.cpp一个文件,文件夹的布局如下:
.
├── CMakeLists.txt
└── main.cpp
那么该如何使用书写其CMakeLists文件呢,如下为一个简单的CMakeLists.txt示例:
cmake_minimum_required(VERSION 3.10) # 指定CMake最低版本
project(SingleFileExample) # 定义项目名称
add_executable(SingleFileExample main.cpp) # 添加可执行目标
如上创建一个名为SingleFileExample的可执行程序,源代码为main.cpp。
多文件
随着项目复杂度增加,单一源文件显然不再适用。在main.cpp文件夹中使用func文件提供的add方法,文件夹布局如下:
├── CMakeLists.txt
├── func.h
├── func.cpp
└── main.cpp
其CMakeLists.txt配置如下:
cmake_minimum_required(VERSION 3.10) # 设置cmake的最低版本要求为3.10
project(MultiFileExample) # 设置项目名称
# 在当前目录中查找源文件,并将它们添加到SOURCES变量中
aux_source_directory(. SOURCES)
# 添加可执行文件,并将源文件添加到可执行文件中
add_executable(MultiFileExample ${SOURCES})
多文件夹
对于更复杂的项目结构,如source文件夹存放库的代码,Test文件夹生成测试库的代码,文件夹布局如下:
.
├── CMakeLists.txt
├── source
│ ├── CMakeLists.txt
│ ├── include
│ │ └── func.h
│ └── src
│ └── func.cpp
└── test
├── CMakeLists.txt
└── main.cpp
其CMakeLists.txt配置如下:
###### 顶级CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.10) # 设置cmake的最低版本要求为3.10
project(MultiFolderExample) # 设置项目名称
#CMAKE_SOURCE_DIR变量代表当前CMakeLists.txt所在的路径
include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/source/include)
add_subdirectory(source) # 添加source子目录
add_subdirectory(test) # 添加test子目录
###### source/CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.10) # 设置cmake的最低版本要求为3.10
project(funclib) # 设置项目名称
# 递归查找source子目录下的所有.cpp文件,
# 并将它们添加到SOURCES变量中
file(GLOB_RECURSE SRC "src/*.cpp")
#PROJECT_NAME代表当前项目的名称
add_library(${PROJECT_NAME} STATIC ${SRC}) # 添加静态库目标
###### test/CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.10) # 设置cmake的最低版本要求为3.10
project(funcTest) # 设置项目名称
add_executable(${PROJECT_NAME} main.cpp)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} funclib) # 添加静态库目标
如上示例模拟了库文件和测试程序的构建,其中source文件夹存放库的代码,Test文件夹生成测试库的代码。
引用第三方库(静态库)
在实际开发中,往往需要依赖外部库。以静态库为例,考虑引入其他同事提供的库func.lib,其配套的头文件为func.h,同时,生成的动态库名称为BirdEngine。
项目的文件夹布局如下:
.
├── CMakeLists.txt
├── third_party
│ ├── include
│ │ └── func.h
│ └── lib
│ └── funclib.lib
└── src
└── BirdEngine.cpp
└── BirdEngine.h
其CMakeLists.txt配置如下:
cmake_minimum_required(VERSION 3.10) # 设置cmake的最低版本要求为3.10
project(BirdEngine) # 设置项目名称
# 添加第三方库的头文件路径
include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/third_party/include)
# 添加第三方库的库文件路径
link_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/third_party/lib)
file(GLOB_RECURSE SOURCES "src/*.cpp") # 递归查找source子目录下的所有.cpp文件,并将它们添加到SOURCES变量中
add_library(${PROJECT_NAME} SHARED ${SOURCES}) # 添加可执行文件,并将源文件添加到可执行文件中
# 链接第三方库
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} funclib)
如上示例,首先通过include_directories添加第三方库的头文件路径,然后通过link_directories添加第三方库的库文件路径,最后通过target_link_libraries链接第三方库。
引用第三方库(动态库+静态库)
针对于同时依赖静态库和动态库的场景,需要在链接阶段找到lib库,同时需要在运行阶段找到dll库。假设某项目需要库BirdEngine,其静态库为BirdEngine.lib,动态库为BirdEngine.dll,其文件夹布局如下:
.
├── CMakeLists.txt
├── third_party
│ ├── include
│ │ └── BirdEngine.h
│ ├── lib
│ │ ├── BirdEngine.lib
│ └── bin
│ └── BirdEngine.dll
└── src
└── main.cpp
其CMakeLists.txt配置如下:
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(BirdEngineTest)
# 添加第三方库的头文件路径
include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/third_party/include)
# 添加第三方库的库文件路径
link_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/third_party/lib)
# 递归查找source子目录下的所有.cpp文件,并将它们添加到SOURCES变量中
file(GLOB_RECURSE SOURCES "src/*.cpp")
add_executable(${PROJECT_NAME} ${SOURCES})
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} BirdEngine)
# 复制动态库到输出目录
file(COPY ${CMAKE_SOURCE_DIR}/third_party/bin/BirdEngine.dll
DESTINATION ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR})
如上示例,首先通过include_directories添加第三方库的头文件路径,然后通过link_directories添加第三方库的库文件路径,最后通过target_link_libraries链接第三方库。同时,通过file命令复制动态库到输出目录。
总结
本文结合实际场景讲解CMakeLists.txt文件的组织,包括单文件、多文件、多文件夹项目构建,以及如何灵活地集成和管理第三方库。无论是初学者还是经验丰富的开发者,CMake都是提升构建效率、简化跨平台开发的得力助手,仅以与诸君一同探索。