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这篇文章给大家分享的是有关cmake的示例分析的内容。小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,一起跟随小编过来看看吧。
什么是cmake
你或许听过好几种 Make 工具,例如 GNU Make ,QT 的 qmake ,微软的 MSnmake,BSD Make(pmake),Makepp,等等。这些 Make 工具遵循着不同的规范和标准,所执行的 Makefile 格式也千差万别。这样就带来了一个严峻的问题:如果软件想跨平台,必须要保证能够在不同平台编译。而如果使用上面的 Make 工具,就得为每一种标准写一次 Makefile ,这将是一件让人抓狂的工作。
CMake CMake附图 1 CMake就是针对上面问题所设计的工具:它首先允许开发者编写一种平台无关的 CMakeList.txt 文件来定制整个编译流程,然后再根据目标用户的平台进一步生成所需的本地化 Makefile 和工程文件,如 Unix 的 Makefile 或 Windows 的 Visual Studio 工程。从而做到“Write once, run everywhere”。显然,CMake 是一个比上述几种 make 更高级的编译配置工具。一些使用 CMake 作为项目架构系统的知名开源项目有 VTK、ITK、KDE、OpenCV、OSG 等。
在 linux 平台下使用 CMake 生成 Makefile 并编译的流程如下:
编写 CMake 配置文件 CMakeLists.txt 。
执行命令 cmake PATH 或者 ccmake PATH 生成 Makefile。其中, PATH 是 CMakeLists.txt 所在的目录。(ccmake 和 cmake 的区别在于前者提供了一个交互式的界面)
使用 make 命令进行编译。
入门案例:单个源文件
本节对应的源代码所在目录:Demo1。
对于简单的项目,只需要写几行代码就可以了。例如,假设现在我们的项目中只有一个源文件 main.cc ,该程序的用途是计算一个数的指数幂。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> /** * power - Calculate the power of number. * @param base: Base value. * @param exponent: Exponent value. * * @return base raised to the power exponent. */ double power(double base, int exponent) { int result = base; int i; if (exponent == 0) { return 1; } for(i = 1; i < exponent; ++i){ result = result * base; } return result; } int main(int argc, char *argv[]) { if (argc < 3){ printf("Usage: %s base exponent \n", argv[0]); return 1; } double base = atof(argv[1]); int exponent = atoi(argv[2]); double result = power(base, exponent); printf("%g ^ %d is %g\n", base, exponent, result); return 0; }
编写 CMakeLists.txt
首先编写 CMakeLists.txt 文件,并保存在与 main.cc 源文件同个目录下:
# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 项目信息
project (Demo1)
# 指定生成目标
add_executable(Demo main.cc)
CMakeLists.txt 的语法比较简单,由命令、注释和空格组成,其中命令是不区分大小写的。符号 # 后面的内容被认为是注释。命令由命令名称、小括号和参数组成,参数之间使用空格进行间隔。
对于上面的 CMakeLists.txt 文件,依次出现了几个命令:
cmake_minimum_required:指定运行此配置文件所需的 CMake 的最低版本;
project:参数值是 Demo1,该命令表示项目的名称是 Demo1 。
add_executable: 将名为 main.cc 的源文件编译成一个名称为 Demo 的可执行文件。
编译项目
之后,在当前目录执行 cmake . ,得到 Makefile 后再使用 make 命令编译得到 Demo1 可执行文件。
[ehome@xman Demo1]$ cmake . -- The C compiler identification is GNU 4.8.2 -- The CXX compiler identification is GNU 4.8.2 -- Check for working C compiler: /usr/sbin/cc -- Check for working C compiler: /usr/sbin/cc -- works -- Detecting C compiler ABI info -- Detecting C compiler ABI info - done -- Check for working CXX compiler: /usr/sbin/c++ -- Check for working CXX compiler: /usr/sbin/c++ -- works -- Detecting CXX compiler ABI info -- Detecting CXX compiler ABI info - done -- Configuring done -- Generating done -- Build files have been written to: /home/ehome/Documents/programming/C/power/Demo1 [ehome@xman Demo1]$ make Scanning dependencies of target Demo [100%] Building C object CMakeFiles/Demo.dir/main.cc.o Linking C executable Demo [100%] Built target Demo [ehome@xman Demo1]$ ./Demo 5 4 5 ^ 4 is 625 [ehome@xman Demo1]$ ./Demo 7 3 7 ^ 3 is 343 [ehome@xman Demo1]$ ./Demo 2 10 2 ^ 10 is 1024
多个源文件
同一目录,多个源文件
本小节对应的源代码所在目录:Demo2。
上面的例子只有单个源文件。现在假如把 power 函数单独写进一个名为MathFunctions.c 的源文件里,使得这个工程变成如下的形式:
./Demo2
|
+--- main.cc
|
+--- MathFunctions.cc
|
+--- MathFunctions.h
这个时候,CMakeLists.txt 可以改成如下的形式:
# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 项目信息
project (Demo2)
# 指定生成目标
add_executable(Demo main.cc MathFunctions.cc)
唯一的改动只是在 add_executable 命令中增加了一个 MathFunctions.cc 源文件。这样写当然没什么问题,但是如果源文件很多,把所有源文件的名字都加进去将是一件烦人的工作。更省事的方法是使用 aux_source_directory 命令,该命令会查找指定目录下的所有源文件,然后将结果存进指定变量名。其语法如下:
aux_source_directory(<dir> <variable>)
因此,可以修改 CMakeLists.txt 如下:
# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 项目信息
project (Demo2)
# 查找当前目录下的所有源文件
# 并将名称保存到 DIR_SRCS 变量
aux_source_directory(. DIR_SRCS)
# 指定生成目标
add_executable(Demo ${DIR_SRCS})
这样,CMake 会将当前目录所有源文件的文件名赋值给变量 DIR_SRCS ,再指示变量 DIR_SRCS 中的源文件需要编译成一个名称为 Demo 的可执行文件。
多个目录,多个源文件
本小节对应的源代码所在目录:Demo3。
现在进一步将 MathFunctions.h 和 MathFunctions.cc 文件移动到 math 目录下。
./Demo3
|
+--- main.cc
|
+--- math/
|
+--- MathFunctions.cc
|
+--- MathFunctions.h
对于这种情况,需要分别在项目根目录 Demo3 和 math 目录里各编写一个 CMakeLists.txt 文件。为了方便,我们可以先将 math 目录里的文件编译成静态库再由 main 函数调用。
根目录中的 CMakeLists.txt :
# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 项目信息
project (Demo3)
# 查找当前目录下的所有源文件
# 并将名称保存到 DIR_SRCS 变量
aux_source_directory(. DIR_SRCS)
# 添加 math 子目录
add_subdirectory(math)
# 指定生成目标
add_executable(Demo main.cc)
# 添加链接库
target_link_libraries(Demo MathFunctions)
该文件添加了下面的内容: 第3行,使用命令 add_subdirectory 指明本项目包含一个子目录 math,这样 math 目录下的 CMakeLists.txt 文件和源代码也会被处理 。第6行,使用命令 target_link_libraries 指明可执行文件 main 需要连接一个名为 MathFunctions 的链接库 。
子目录中的 CMakeLists.txt:
# 查找当前目录下的所有源文件
# 并将名称保存到 DIR_LIB_SRCS 变量
aux_source_directory(. DIR_LIB_SRCS)
# 生成链接库
add_library (MathFunctions ${DIR_LIB_SRCS})
在该文件中使用命令 add_library 将 src 目录中的源文件编译为静态链接库。
自定义编译选项
本节对应的源代码所在目录:Demo4。
CMake 允许为项目增加编译选项,从而可以根据用户的环境和需求选择最合适的编译方案。
例如,可以将 MathFunctions 库设为一个可选的库,如果该选项为 ON ,就使用该库定义的数学函数来进行运算。否则就调用标准库中的数学函数库。
修改 CMakeLists 文件
我们要做的第一步是在顶层的 CMakeLists.txt 文件中添加该选项:
# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 项目信息
project (Demo4)
# 加入一个配置头文件,用于处理 CMake 对源码的设置
configure_file (
"${PROJECT_SOURCE_DIR}/config.h.in"
"${PROJECT_BINARY_DIR}/config.h"
)
# 是否使用自己的 MathFunctions 库
option (USE_MYMATH
"Use provided math implementation" ON)
# 是否加入 MathFunctions 库
if (USE_MYMATH)
include_directories ("${PROJECT_SOURCE_DIR}/math")
add_subdirectory (math)
set (EXTRA_LIBS ${EXTRA_LIBS} MathFunctions)
endif (USE_MYMATH)
# 查找当前目录下的所有源文件
# 并将名称保存到 DIR_SRCS 变量
aux_source_directory(. DIR_SRCS)
# 指定生成目标
add_executable(Demo ${DIR_SRCS})
target_link_libraries (Demo ${EXTRA_LIBS})
其中:
第7行的 configure_file 命令用于加入一个配置头文件 config.h ,这个文件由 CMake 从 config.h.in 生成,通过这样的机制,将可以通过预定义一些参数和变量来控制代码的生成。
第13行的 option 命令添加了一个 USE_MYMATH 选项,并且默认值为 ON 。
第17行根据 USE_MYMATH 变量的值来决定是否使用我们自己编写的 MathFunctions 库。
修改 main.cc 文件
之后修改 main.cc 文件,让其根据 USE_MYMATH 的预定义值来决定是否调用标准库还是 MathFunctions 库:
#include #include #include "config.h" #ifdef USE_MYMATH #include "math/MathFunctions.h" #else #include #endif int main(int argc, char *argv[]) { if (argc < 3){ printf("Usage: %s base exponent \n", argv[0]); return 1; } double base = atof(argv[1]); int exponent = atoi(argv[2]); #ifdef USE_MYMATH printf("Now we use our own Math library. \n"); double result = power(base, exponent); #else printf("Now we use the standard library. \n"); double result = pow(base, exponent); #endif printf("%g ^ %d is %g\n", base, exponent, result); return 0; }
编写 config.h.in 文件
上面的程序值得注意的是第2行,这里引用了一个 config.h 文件,这个文件预定义了 USE_MYMATH 的值。但我们并不直接编写这个文件,为了方便从 CMakeLists.txt 中导入配置,我们编写一个 config.h.in 文件,内容如下:
#cmakedefine USE_MYMATH
这样 CMake 会自动根据 CMakeLists 配置文件中的设置自动生成 config.h 文件。
编译项目
现在编译一下这个项目,为了便于交互式的选择该变量的值,可以使用 ccmake 命令(也可以使用 cmake -i 命令,该命令会提供一个会话式的交互式配置界面。 )
从中可以找到刚刚定义的 USE_MYMATH 选项,按键盘的方向键可以在不同的选项窗口间跳转,按下 enter 键可以修改该选项。修改完成后可以按下 c 选项完成配置,之后再按 g 键确认生成 Makefile 。ccmake 的其他操作可以参考窗口下方给出的指令提示。
我们可以试试分别将 USE_MYMATH 设为 ON 和 OFF 得到的结果:
USE_MYMATH 为 ON
运行结果:
[ehome@xman Demo4]$ ./Demo
Now we use our own MathFunctions library.
7 ^ 3 = 343.000000
10 ^ 5 = 100000.000000
2 ^ 10 = 1024.000000
此时 config.h 的内容为:
#define USE_MYMATH
USE_MYMATH 为 OFF
运行结果:
[ehome@xman Demo4]$ ./Demo
Now we use the standard library.
7 ^ 3 = 343.000000
10 ^ 5 = 100000.000000
2 ^ 10 = 1024.000000
此时 config.h 的内容为:
/* #undef USE_MYMATH */
下面是其他网友的补充
使用cmake编译,组织C++项目
前言
这篇博客是我对cmake用法的一些经验总结, 还很浅显, 如果有错误或者更好的方案, 欢迎指正~
使用方法统一为在build目录中执行:
$: cmake ..
$: make
我觉得养成外部编译是一个好习惯
例一
目录结构为:
lzj@lzj:~/C-Plus-Plus/makefile_cmake/cmake_1$ tree
.
├── build
├── CMakeLists.txt
└── src
├── hello
│ ├── hello.cc
│ └── hello.h
├── main.cpp
└── world
├── world.cc
└── world.h
src 目录中不同属性类维护在不同目录中
main.cpp中使用hello.h和world.h
CMakeLists.txt为 :
cmake_minimum_required (VERSION 3.0)
project (test_1)aux_source_directory(${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/src/hello SOURCE_HELLO)
aux_source_directory(${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/src/world SOURCE_WORLD)add_definitions("-g -Wall -std=c++11")
add_executable(main
${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/src/main.cpp
${SOURCE_HELLO}
${SOURCE_WORLD})
例二
目录结构为:
lzj@lzj:~/C-Plus-Plus/makefile_cmake/cmake_2$ tree
.
├── build
├── CMakeLists.txt
├── include
│ └── person.h
└── src
├── main.cpp
└── person.cc
include目录下统一包含头文件和宏定义之类, 源文件放在 src 目录下维护
person 类是一个简单的空类, 拥有一个私有成员变量val, 一个公有成员函数来打印该变量, 在main.cpp中调用
CMakeLists.txt为 :
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(test_2)include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
add_definitions("-g -Wall -std=c++11")
add_executable(main
${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/main.cpp #这个路径看这个main.cpp位于哪里了
${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/person.cc)
例三
目录结构为:
lzj@lzj:~/C-Plus-Plus/makefile_cmake/cmake_3$ tree
.
├── build
├── CMakeLists.txt
├── main.cpp
└── src
├── CMakeLists.txt
├── hello.cc
├── hello.h
├── world.cc
└── world.h
将编写的代码编译为库, 在main.cpp中使用, 编译main.cpp时链接该库
顶层目录中CMakeLists.txt为:
cmake_minimum_required (VERSION 3.0)
project (test_3)add_subdirectory(src)
add_definitions("-g -Wall -std=c++11")
add_executable(main main.cpp)
target_link_libraries(main TEST3) #自己的库名为TEST3
子目录 src 中的CMakeLists.txt为:
aux_source_directory(. DIR_LIB_SRCS)
add_library (TEST3 ${DIR_LIB_SRCS})
当然如果src目录下为多文件时, 每个目录下都要添加该语句的CMakeLists.txt
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