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CMakeLists入門學習筆記

0、前言

因為在使用OPENCV以及caffe的過程中都接觸到了許多關於CMake的使用,於是就想了解一下CMake究竟是怎樣一個東西,有什麼作用。順便做一個學習筆記。  本文參考《CMake Practice》這篇文章完成,旨在指導使用者快速使用CMake,如果需要更詳細的內容,請通讀《CMake Practice》這篇文章。下載路徑:http://sewm.pku.edu.cn/src/paradise/reference/CMake%20Practice.pdf

1、CMake簡介

CMake是一個工程構建工具,能夠自動生產makefile檔案,方便構建編譯檔案,連結庫,安裝檔案等。

cmake 的特點主要有:  1,開放原始碼,使用類 BSD 許可釋出。

http://cmake.org/HTML/Copyright.html  2,跨平臺,並可生成 native 編譯配置檔案,在 Linux/Unix 平臺,生成 makefile,在  蘋果平臺,可以生成 xcode,在 Windows 平臺,可以生成 MSVC 的工程檔案。  3,能夠管理大型專案,KDE4 就是最好的證明。  4,簡化編譯構建過程和編譯過程。Cmake 的工具鏈非常簡單:cmake+make。  5,高效慮,按照 KDE 官方說法,CMake 構建 KDE4 的 kdelibs 要比使用 autotools 來  構建 KDE3.5.6 的 kdelibs 快 40%,主要是因為 Cmake 在工具鏈中沒有 libtool。  6,可擴充套件,可以為 cmake 編寫特定功能的模組,擴充 cmake 功能。

cmake基本語法規則:  前面提到過,cmake 其實仍然要使用”cmake 語言和語法”去構建,上面的內容就是所謂的”cmake 語言和語法”,最簡單的語法規則是:  1,變數使用${}方式取值,但是在 IF 控制語句中是直接使用變數名  2,指令(引數 1 引數 2…)  引數使用括弧括起,引數之間使用空格或分號分開。  3,指令是大小寫無關的,引數和變數是大小寫相關的。但,推薦你全部使用大寫指令。

2、CMakeLists.txt檔案分析

每個需要編譯的目錄(子目錄)都要有一個CMakeLists.txt檔案  在工程目錄下的CMakeLists.txt檔案稱作工程CMake檔案,在這個檔案裡需要指出工程名字,需要編譯的子目錄,例如:

{
    cmake_minimum_required(VERSION 3.5)

    PROJECT(HELLO)
    ADD_SUBDIRECTORY(src)
}

  • cmake_minimum_required(VERSION 3.5): 功能說明: 規定cmake程式的最低版本。可選 
    • 如果CMakeLists.txt檔案中使用了一些高版本cmake特有的一些命令的時候,就需要加上這樣一行,提醒使用者升級到該版本之後再執行cmake
  • PROJECT 指令: 功能說明: 宣告一個工程 語法: PROJECT(projectname [CXX] [C] [Java]) 引數說明:

    • projectname:定義工程名稱
    • [CXX]…:指定工程支援的語言列表,可忽略的,預設表示支援所有語言

    這個指令隱式的定義了兩個 cmake 變數:  ==_BINARY_DIR== 以及 ==_SOURCE_DIR==。  前者表示編譯輸出的路徑;後者表示工程所在的路徑。

  • ADD_SUBDIRECTORY 指令: 功能說明: 新增需要編譯的原始檔的子目錄 語法: ADD_SUBDIRECTORY(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL]) 引數說明: 
    • source_dir:向當前工程新增存放原始檔的子目錄
    • [binary_dir]:指定中間二進位制或目標檔案存放的位置
    • [EXCLUDE_FROM_ALL]:將該目錄從編譯過程中排除

接下來給出一個在子目錄的CMakeLists.txt檔案

{
    INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/thrift)
    SET(SRC_LIST main.cc
            rpc/CRMasterCaller.cpp
            rpc/CRNode_server.skeleton.cpp
            rpc/Schd_constants.cpp
            rpc/CRMaster.cpp
            rpc/CRNode.cpp
            rpc/Schd_types.cpp
            task/TaskExecutor.cpp
            task/TaskMoniter.cpp
            util/Const.cpp
            util/Globals.cc
            util/utils.cc
            util/Properties.cpp
            )

    ADD_EXECUTABLE(crnode ${SRC_LIST})
    LINK_DIRECTORIES(/usr/lib /lib/local/lib)
    TARGET_LINK_LIBRARIES(crnode log4cpp thrift)
    MESSAGE(STATUS "This is BINARY dir " ${HELLO_BINARY_DIR})
    MESSAGE(STATUS "This is SOURCE dir " ${HELLO_SOURCE_DIR})

    INSTALL(TARGETS crnode
            RUNTIME DESTINATION bin
    )    
}

注:

  • INCLUDE_DIRECTORIES 指令: 功能說明: 向工程新增多個特定的標頭檔案搜尋路徑 語法: INCLUDE_DIRECTORIES([AFTER|BEFORE] [SYSTEM] dir1 dir2 …) 引數說明: 
    • [AFTER|BEFORE]:控制路徑新增順序,追加or置前
  • LINK_DIRECTORIES 指令: 功能說明: 新增非標準的共享庫搜尋路徑 語法: LINK_DIRECTORIES(directory1 directory2 …) 引數說明: 
    • directory1:要新增的目錄路徑
  • TARGET_LINK_LIBRARIES 指令: 功能說明: 來為 target 新增需要連結的共享庫 語法: TARGET_LINK_LIBRARIES(target library1
  • SET 指令: 功能說明: 顯式的定義變數 語法: SET(VAR [VALUE] [CACHE TYPE DOCSTRING [FORCE]]) 引數說明: 
    • VAR:變數名
    • [VALUE]:變數值
  • ADD_EXECUTABLE 指令: 功能說明: 新增要執行的編譯命令 語法: ADD_EXECUTABLE(target [Value]) 引數說明: 
    • target:要編譯輸出目標的名字
    • [Value]:需要的原始檔
  • MESSAGE 指令: 功能說明: 於向終端輸出使用者定義的資訊 語法: MESSAGE([SEND_ERROR | STATUS | FATAL_ERROR] “message to display” …) 引數說明: 
    • [SEND_ERROR | STATUS | FATAL_ERROR]:產生錯誤,生成過程被跳過 | 輸出字首為—的資訊 | 立即終止所有 cmake 過程
  • INSTALL 指令: 功能說明: 將編譯生成的檔案分類安裝到制定的目錄路徑。可分成好幾類檔案的安裝命令

    • 安裝目標檔案 語法:

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

      舉例說明:

      {
      INSTALL(TARGETS myrun mylib mystaticlib
              RUNTIME DESTINATION bin
              LIBRARY DESTINATION lib
              ARCHIVE DESTINATION libstatic)
      }
      

      上面的例子會將:  將:  1) 可執行二進位制檔案 myrun, 安裝到${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/bin 目錄  2) 動態庫 libmylib, 安裝到${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/lib 目錄  3) 靜態庫 libmystaticlib, 安裝到${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/libstatic 目錄

    • 安裝普通檔案 語法:

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

      舉例說明:

      {
      INSTALL(FILES COPYRIGHT README DESTINATION share/doc/cmake/t2)
      }
      

      上面的例子會將:  把檔案COPYRIGHT、README, 安裝到目錄 < prefix >/share/doc/cmake/t2下

    • 安裝非目標檔案的可執行程式檔案(指令碼檔案) 語法:

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

      舉例說明:

      {
      INSTALL(PROGRAMS runhello.sh DESTINATION bin)
      }
      

      上面的例子會將:  把可執行檔案runhello.sh, 安裝到目錄< prefix >/bin下

    • 安裝目錄 語法:

      {
      INSTALL(DIRECTORY dirs... DESTINATION <dir>
           [FILE_PERMISSIONS permissions...]
           [DIRECTORY_PERMISSIONS permissions...]
           [USE_SOURCE_PERMISSIONS]
           [CONFIGURATIONS [Debug|Release|...]]
           [COMPONENT <component>]
           [[PATTERN <pattern> | REGEX <regex>]
           [EXCLUDE] [PERMISSIONS permissions...]] [...]) 
      }
      

      舉例說明:

      {
      INSTALL(DIRECTORY icons scripts/ DESTINATION share/myproj
           PATTERN "CVS" EXCLUDE
           PATTERN "scripts/*"
           PERMISSIONS OWNER_EXECUTE OWNER_WRITE OWNER_READ
           GROUP_EXECUTE GROUP_READ)
      }
      

      上面的例子會:  將 icons 目錄安裝到 < prefix >/share/myproj  將 scripts/中的內容安裝到/share/myproj  不包含目錄名為 CVS 的目錄  對於 scripts/*檔案指定許可權為 OWNER_EXECUTE OWNER_WRITE OWNER_READ GROUP_EXECUTE GROUP_READ

3、內部編譯與外部編譯

假設我們此時已經完成了兩個CMakeLists.txt檔案的編寫,可以執行cmake命令生成Makefile檔案了。此時我們由兩種方法可以執行cmake、編譯和安裝:

cmake .
make   

或者

mkdir build
cd build
cmake ..
make  

兩種方法最大的不同在於執行cmake和make的工作路徑不同。  第一種方法中,cmake生成的所有中間檔案和可執行檔案都會存放在專案目錄中,稱為“內部構建”  而第二種方法中,中間檔案和可執行檔案都將存放再build目錄中。稱為“外部構建”。  cmake強烈推薦使用外部構建的方法。