C++_專案開發與Cmake構建工具
阿新 • • 發佈：2021-09-15
C++專案的基本內容瞭解 Cmake構建工具
一、語言：
C語言
C++ 標準庫可以分為兩部分：
標準函式 庫： 這個庫是由通用的、獨立的、不屬於任何類的函式組成的。函式庫繼承自 C 語言。
C++ 標準庫包含了所有的 C 標準庫，為了支援型別安全，做了一定的新增和修改
面向物件 類庫： 這個庫是類及其相關函式的集合。
二、編譯器：
GCC:GNU Compiler Collection(GUN 編譯器集合)，它可以編譯C、C++、JAV、Fortran。大寫的GCC gcc & g++現在是gnu中最主要和最流行的c & c++編譯器 。 g++是c++的命令，以.cpp為主， gcc是c語言一般為.c。 其實編譯器是gcc還是g++ 是按照C標準還是C++標準編譯連結來確定。 根據程式碼的字尾名來判斷呼叫 c編譯器還是c++編譯器 (g++) 對於.c檔案gcc當做c語言處理，g++當做c++處理； 對於.cpp檔案gcc和g++均當做c++處理 編譯器對程式程式碼的編譯主要分為下面幾個過程： a) 詞法分析 b) 語法分析 c) 語義分析 d) 中間程式碼生成 e) 程式碼優化 f) 程式碼生成 g) 符號表管理 h) 將多個步驟組合成趟 i) 編譯器構造工具
三、過程：
1.編寫程式碼 2.編譯和連結 預處理階段--編譯階段--彙編階段--連結階段 編譯就是把文字形式原始碼翻譯為機器語言形式的目標檔案的過程。 連結是把目標檔案、作業系統的啟動程式碼和用到的庫檔案進行組織，形成最終生成可執行程式碼的過程 01.編譯過程又可以分成兩個階段：編譯和彙編 gcc編譯器便是把以上的幾個過程進行捆綁，使使用者只使用一次命令就把編譯工作完成 －－> 預編譯處理(.c) －－> 編譯、優化程式（.s、.asm） －－> 彙編程式(.obj、.o、.a、.ko) －－> 連結程式（.exe、.elf、.axf等） 02.連結 靜態連結 動態連結 3.執行是執行可執行檔案 除錯--執行過程中除錯，執行結果除錯
四、具體情況
1.切換到相應的目錄
2.Linux環境下
g++
用g++ 加上檔名，注意要加上副檔名，這樣會生成一個Linux預設生成a.out的可執行檔案（Windows預設生成a.exe，）
3.直接輸入 ./a.out 並回車， 即可執行由demo.cpp編譯連結生成的程式（Windows環境下，則改成a.exe 執行程式）
具體示例
cd /home/test/soft/test-master
g++ -o helloworld helloworld.cpp
./helloworld.cpp
01.標頭檔案-原始檔-庫檔案-目標檔案
source file head file C++中進行程式碼分離 在h檔案中宣告Declare，而在cpp檔案中定義Define 標頭檔案是文字檔案，是可供閱讀的；庫檔案是二進位制檔案，不可直接閱讀。 標頭檔案在編譯中使用；庫檔案在連結中使用。 標頭檔案中是函式或定義的宣告，及少量行內函數的使用，一般不包含非靜態函式實現；庫檔案中包含函式的實現。 標頭檔案是手動編寫的，庫檔案是編譯生成的
02.標頭檔案Head file
01.標頭檔案(.h)：
寫類的宣告（包括類裡面的成員和方法的宣告）、函式原型、#define常數等，但一般來說不寫出具體的實現。
在寫標頭檔案時需要注意，在開頭和結尾處必須按照如下樣式加上預編譯語句：
#ifndef CIRCLE_H
#define CIRCLE_H
//程式碼寫在這裡
#endif
eg:mydecoder.h
#ifndef _MY_DECODER_H_
#define _MY_DECODER_H_
#include<opencv2/opencv.hpp>
class myDecoder{
private:
int width;
float * d_nrm;
private:
nv_handle;
nv_state;
public:
myDecoder();
~myDecoder();
public:
int init(int width,int height);
};
#endif
03.原始檔
02.原始檔（.cpp）：mydecoder.cpp
原始檔主要寫實現標頭檔案中已經宣告的那些函式的具體程式碼。
開頭必須#include一下實現的標頭檔案，以及要用到的標頭檔案
#include "decoder.h"
##hpp 是Header Plus Plus的簡寫
.hpp本質就是將.cpp的實現程式碼混入.h標頭檔案當中，定義與實現都包含在同一檔案，則該類的呼叫者只需要include該.hpp檔案即可，無需再將cpp加入到project中進行編譯
原始碼的編譯和連結
.h標頭檔案是編譯時必須的，lib是連結時需要的，dll是執行時需要的
新增標頭檔案目錄 INCLUDE_DIRECTORIES
新增需要連結的庫檔案目錄 LINK_DIRECTORIES
工程生成目標檔案 add_executable
code
#include <time.h> int clock_gettime(clockid_t clk_id, struct timespec* tp);
struct timespec
{
time_t tv_sec; /* 秒*/
long tv_nsec; /* 納秒*/
};
關於 unsigned long long 於 long long
long long 最大隻有19位 ；
unsigned long long 最大有20位 ，原因犧牲了符合位來換取更大的記錄
可以根據需要，獲取不同要求的精確時間
CLOCK_MONOTONIC 是 monotonic time ，
而 CLOCK_REALTIME 是 wall time
五、構建系統與構建工具
cmake與make
編寫-編譯-連結-執行 原始檔太多，一個一個編譯時就會特別麻煩--
make工具，它是一個自動化編譯工具，你可以使用一條命令實現完全編譯。但是需要編寫一個規則檔案，make依據它來批處理編譯，這個檔案就是makefile
cmake工具，它能夠輸出各種各樣的makefile或者project檔案,從而幫助程式設計師減輕負擔。需要編寫cmakelist檔案，它是cmake所依據的規則
01.GNU構建系統
構建方式-GNU構建系統（GNU Build System）主要是指通過 autoconf automake和libtool這三個工具構建出來的軟體結構體系，又名 Autotools
基於原始碼安裝軟體：configure->make->make install 利用指令碼和make程式在特定平臺上構建軟體
configure指令碼是由軟體開發者維護併發布給使用者使用的shell指令碼。這個指令碼的作用是檢測系統環境，
最終目的是生成Makefile和config.h。configure主要檢查當前目標平臺的程式、庫、標頭檔案、函式等的相容性
make通過讀取Makefile檔案，開始構建軟體。
make install可以將軟體安裝到需要安裝的位置
生成configure指令碼和Makefile.in等檔案，開發者需要建立並維護一個configure.ac檔案,configure.ac用於生成configure指令碼。autoconf工具用來完成這一步
cmake
xmake 是一個基於 Lua 的輕量級跨平臺構建工具，使用 xmake.lua 維護專案構建，相比 makefile/CMakeLists.txt，配置語法更加簡潔直觀
02.IDE構建工具
Visual Studio
六、Cmake介紹
cmake --version
cmake --help
Usage
cmake [options] <path-to-source>
cmake [options] <path-to-existing-build>
把支援的命令列引數分成了幾個類別
/usr/bin/cmake: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (GNU/Linux),
dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0,
BuildID[sha1]=, stripped
說明： /lib64是核心級的,/usr/lib64是系統級的,/usr/local/lib64是使用者級
1.安裝cmake
CMake能用來編寫跨平臺(cross-platform)的構建規則，
通過這些規則來呼叫各個平臺的編譯器、連結器，生成各個目標（靜態庫，靜態庫，或者可執行）
，CMake 並不直接建構出最終的軟體，而是產生標準的建構文件（如 Makefile 或 projects ）
編譯器 gcc
函式庫
安裝好CMake，它提供了一個可執行檔案cmake或cmake.exe，
有時候還提供一個GUI版本，比如ccmake或cmake-gui，呼叫的還是cmake命令
Ubuntu 安裝 sudo apt install cmake
development tools
use the GCC compiler,
GDB to debug,
and make to build the project
2.步驟
原始的方式 採用 gcc hello.cpp -o hello 命令來生成可執行檔案
新建 build 目錄，cd 到 build 目錄下，敲 cmake .. 命令，敲 make 命令生成 hello 可執行檔案
mkdir build && cd build && cmake .. && make -j16
ls 一下會發現 CMake 幫我們生成了 Makefile 等等一些檔案。
CMakeCache.txt
CMakeFiles
cmake_install.cmake
compile_commands.json
Makefile
3.示例專案
01.先把opencv環境配置好 sudo apt-get install libopencv-dev
確定標頭檔案位置
安裝的位置
/usr/include/opencv2/opencv.hpp
/usr/include/opencv/
/usr/share/opencv/
確定庫函式位置
/usr/lib/x86_64-linux-gnu/
02.修改Cmake
# 錯誤型別 .cpp:3:22: fatal error: opencv.hpp: 沒有那個檔案或目錄
# 標頭檔案路徑
INCLUDE_DIRECTORIES(
${PROJECT_SOURCE_DIR}/include
)
include_directories("/usr/include/opencv2")
include_directories("/usr/include/opencv")
include_directories("/usr/include")
link_directories("/usr/lib/x86_64-linux-gnu/")
03.修改main函式
修改根目錄
std::string root_dir = "./";
std::string config_file = root_dir + "./conf/test.ini";
04.執行過程
mkdir build && cd build && cmake .. && make -j16
#make -j16意思即make最多允許16個編譯器同時執行，提高編譯速度，充分利用本機計算資源專案在進行並行編譯
05.檢視輸出：
/home/test/soft/test-master/Log/IPM
七、CMakeLists.txt內容
# 最低指定的CMake版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
# 括號裡面填你的工程名
project(Test)
# 指定語言要求，以下命令為c++ 11
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set( CMAKE_CXX_COMPILER "g++" )
set( CMAKE_BUILD_TYPE "Release" )
set( CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++11 -march=native -O3" )
# 標頭檔案路徑
INCLUDE_DIRECTORIES(
${PROJECT_SOURCE_DIR}/include
)
include_directories("/usr/include/opencv2")
include_directories("/usr/include/opencv")
include_directories("/usr/include")
# 給編譯器新增庫目錄，指定要連結的庫檔案的路徑
link_directories("/usr/lib/x86_64-linux-gnu/")
set(MY_OPENCV_LIBS opencv_calib3d opencv_core opencv_highgui
opencv_imgcodecs opencv_imgproc opencv_videoio
)
link_libraries(
${MY_OPENCV_LIBS}
)
# 生成可執行檔案 SurrouncViewPano add_executable命令也可以用來建立匯入的（IMPORTED）可執行目標：add_executable(< name> IMPORTED)
# :add_executable: 使用給定的原始檔，為工程引入一個可執行檔案
add_executable(Test
main.cpp
src/ini_parser.cpp
src/string_util.cpp
src/Test.cpp
src/util.cpp)
#說明
# link_libraries 要在 add_executable 之前
# target_link_libraries 要在 add_executable 之後
02命令列
001.構建
rm -rf build && mkdir build && cd build && cmake .. && make all -j8
002.執行
./build/Frame /data/video_demo.mp4 /data/frame/
八、#參考
CMakeLists.txt
Get started with CMake Tools on Linux https://code.visualstudio.com/docs/cpp/cmake-linux
C++中標頭檔案（.h）和原始檔（.cpp）都應該寫些什麼 https://www.cnblogs.com/fenghuan/p/4794514.html