1. 快速体验 VSCode 和 CMake 创建 C/C++项目

本章的全部代码和markdown文件地址: CMake_Tutorial，欢迎互相交流.

此次介绍的内容都是针对于 Linux 操作系统上的开发过程.

1.1 安装开发工具

1. VSCode: 自行下载安装, 然后安装插件

2. Cmake:在 Ubuntu 系统上, 可以采用 apt 工具安装：sudo apt-get install cmake, 查看安装的版本cmake --version, 如下所示

pldz@pldz-pc:~/share/Temp/cmakeTest$ cmake --version
cmake version 3.16.3

CMake suite maintained and supported by Kitware (kitware.com/cmake).

3. 安装 GCC:例如采用命令行：sudo apt-get install gcc, 查看版本: gcc -v.

1.2 GCC/G++ 编译编译小型 C/C++项目

简单起两个文件，一个 mian.c 文件用于作为程序主入口，一个 hex.h 函数作为程序的一个外部头文件，简单实现将十进制的数转为十六进制的字符串

1. 准备一个.h 文件，如 hex.h

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

char *int2hex(int decimal)
{
    // 1. 静态变量来存储结果，否则函数返回时，局部数组的内存会被释放.
    static char hex[10];

    // 2. 也可以采用动态的内存.
    // char *hex = (char *)malloc(10 * sizeof(char));
    // if (hex == NULL)
    // {
    //     printf("Failed to allocate memory\n");
    //     exit(1);
    // }

    sprintf(hex, "%x", decimal);
    return hex;
}

2. 准备的 main.c 文件:

#include <math.h>
#include "hex.h"

int main()
{
    // 1. 测试十进制和十六进制
    int decimal;
    char *hex;
    printf("Enter a decimal number: ");
    scanf("%d", &decimal);
    hex = int2hex(decimal);
    printf("Hexadecimal: %s\n", hex);
    int d = sqrt(decimal);

    // 测试math.h的引入动态库,sqrt参数实际上是double类型的,这里使用int类型也是可以的.
    printf("Sqrt value is: %lf\n", sqrt(decimal));
    return 0;
}

3. 直接采用 gcc 编译：gcc main.c -lm -o test, 或者是gcc main.c hex.h -lm -o test

4. 做个总结：

• 1. GCC 编译器的起始入口是 main 函数, 它会找到 main 函数的入口, 然后再当前目录下找它依赖的头文件.
• 2. 在编译时，如果需要链接动态库，-lm需要拆开理解，其中 -l 参数指定需要链接的库, m 表示数学库 libm.so.
• 3. gcc 命令中的 -o 后面的参数表示生成的可执行文件的名称，-o同样也可以生成动态库.
  • 创建一个 hex.c 文件，里面声明 hex.h 的函数，但是不使用：

#include "hex.h"

char *int2hex(int decimal);

• 编译成动态库： gcc hex.c hex.h -Wall -fPIC -shared -o test.so, 即可生成 so 动态库，其中的 -Wall 参数表示开启所有警告信息，编译器会显示所有可能的警告, -fPIC 参数表示生成位置无关代码，这是为了生成共享库（.so文件）必需的, -shared 参数指定生成共享库（.so 文件）而不是可执行文件.

• 查看动态库的函数命令 nm -D <动态库名称>：nm -D test.so

pldz@pldz-pc:~/share/Temp/cmakeTest/simpleGCC$ nm -D test.so
                 w __cxa_finalize
                 w __gmon_start__
00000000000011b9 T int2hex
                 U __isoc99_scanf
                 w _ITM_deregisterTMCloneTable
                 w _ITM_registerTMCloneTable
00000000000011ee T main
                 U printf
                 U sprintf
                 U sqrt
                 U __stack_chk_fail

1.3 CMake 编译 C/C++程序流程

C/C++教材经常提到的 C 代码的实现过程, 就是从源码 .c 然后经过编译生成 .obj 文件, 然后再链接生成可执行的文件 .exe.
CMake 的操作流程也是类似，只不过，需要初始化为 CMake 工程, 然后 1.项目源码 -> 2.CMakeLists.txt-> 3.执行cmake命令 -> 4.生成Makefile -> 5.make指令-> 6.生成执行文件

1. 创建CMakeLists.txt文件.

2. 写入以下内容到CMakeLists.txt文件:

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(TEST)

add_executable(test main.c hex.h)
target_link_libraries(test m)

注意，在老版本的 CMake 工具上，如果目标文件是 test，可能会提示是无效的

CMake Error at CMakeLists.txt:4 (add_executable):
The target name "test" is reserved or not valid for certain CMake features,
such as generator expressions, and may result in undefined behavior.

此时可以把目标文件的名称从test 改为my_test

此时的文件结构：

pldz@pldz-pc:~/share/Temp/cmakeTest/simpleGCC$ tree
.
├── CMakeLists.txt
├── hex.h
└── main.c

1. 执行cmake .指令，创建出Makefile.

4. 执行make指令，生成可执行文件test