参考资料

Linux下CMake简明教程

sudo apt install cmake
cmake -version # 查看cmake版本

一、同一目录下单个源文件

add_executable

# 第一行意思是表示cmake的最低版本要求是2.8
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 第二行是表示本工程信息，也就是工程名叫demo
project (demo)
# 表示最终要生成的elf文件的名字叫main，使用的源文件是main.c
add_executable(main main.c)

make clean # 如果想重新生成main，输入make clean就可以删除main这个elf文件。

二、同一目录下多个源文件

• 第一种方法

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)

project (demo)

add_executable(main main.c testFunc.c)

如果在同一目录下有多个源文件，那么只要在add_executable里把所有源文件都添加进去就可以了。但是如果有一百个源文件，再这样做就有点坑了，无法体现cmake的优越性，cmake提供了一个命令可以把指定目录下所有的源文件存储在一个变量中，这个命令就是 aux_source_directory(dir var)

# 第一个参数dir是指定目录，第二个参数var是用于存放源文件列表的变量。
aux_source_directory(dir var)

---

aux_source_directory

• 第二种方法
  

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)

project (demo)

aux_source_directory(. SRC_LIST)

add_executable(main ${SRC_LIST})

• 使用aux_source_directory把当前目录下的源文件存列表存放到变量SRC_LIST里，然后在add_executable里调用SRC_LIST（注意调用变量时的写法）。

• aux_source_directory()也存在弊端，它会把指定目录下的所有源文件都加进来，可能会加入一些我们不需要的文件，此时我们可以使用set命令去新建变量来存放需要的源文件，如下

set( SRC_LIST ./main.c ./testFunc1.c ./testFunc.c)

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)

project (demo)

set( SRC_LIST
	 ./main.c
	 ./testFunc1.c
	 ./testFunc.c)

add_executable(main ${SRC_LIST})

三、不同目录下多个源文件

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)

project (demo)
# 该命令是用来向工程添加多个指定头文件的搜索路径，路径之间用空格分隔
include_directories (test_func test_func1)

aux_source_directory (test_func SRC_LIST)
aux_source_directory (test_func1 SRC_LIST1)

add_executable (main main.c ${SRC_LIST} ${SRC_LIST1})

因为main.c里include了testFunc.h和testFunc1.h，如果没有这个命令来指定头文件所在位置，就会无法编译。当然，也可以在main.c里使用include来指定路径，如下

#include "test_func/testFunc.h"
#include "test_func1/testFunc1.h"

四、正规一点的组织结构

add_subdirectory

set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

include_directories

• 正规一点来说，一般会把源文件放到src目录下，把头文件放入到include文件下，生成的对象文件放入到build目录下，最终输出的elf文件会放到bin目录下，这样整个结构更加清晰。

我们在最外层目录下新建一个CMakeLists.txt，内容如下：

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)

project (demo)
# 这个命令可以向当前工程添加存放源文件的子目录，并可以指定中间二进制和目标二进制的存放位置，具体用法可以百度。
add_subdirectory (src)

这里指定src目录下存放了源文件，当执行cmake时，就会进入src目录下去找src目录下的CMakeLists.txt，所以在src目录下也建立一个CMakeLists.txt，内容如下：

aux_source_directory (. SRC_LIST)

include_directories (../include)

add_executable (main ${SRC_LIST})

set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

这里又出现一个新的命令set，是用于定义变量的，EXECUTABLE_OUT_PATH和PROJECT_SOURCE_DIR是CMake自带的预定义变量，其意义如下，

• EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ：目标二进制可执行文件的存放位置
• PROJECT_SOURCE_DIR：工程的根目录

所以，这里set的意思是把存放elf文件的位置设置为工程根目录下的bin目录。（cmake有很多预定义变量，详细的可以网上搜索一下）

添加好以上这2个CMakeLists.txt后，整体文件结构如下：

• 另外一种写法：

前面的工程使用了2个CMakeLists.txt，最外层的CMakeLists.txt用于掌控全局，使用add_subdirectory来控制其它目录下的CMakeLists.txt的运行。
上面的例子也可以只使用一个CMakeLists.txt，把最外层的CMakeLists.txt内容改成如下：

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)

project (demo)

set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

aux_source_directory (src SRC_LIST)

include_directories (include)

add_executable (main ${SRC_LIST})

五、动态库和静态库的编译控制

add_library

set_target_properties

有时只需要编译出动态库和静态库，然后等着让其它程序去使用。

cmake_minimum_required (VERSION 3.5)

project (demo)

set (SRC_LIST ${PROJECT_SOURCE_DIR}/testFunc/testFunc.c)
# 生成动态库或静态库(第1个参数指定库的名字；第2个参数决定是动态还是静态，如果没有就默认静态；第3个参数指定生成库的源文件)
add_library (testFunc_shared SHARED ${SRC_LIST})
add_library (testFunc_static STATIC ${SRC_LIST})

set_target_properties (testFunc_shared PROPERTIES OUTPUT_NAME "testFunc")
set_target_properties (testFunc_static PROPERTIES OUTPUT_NAME "testFunc")

set (LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)

这里又出现了新的命令和预定义变量：

• add_library: 生成动态库或静态库(第1个参数指定库的名字；第2个参数决定是动态还是静态，如果没有就默认静态；第3个参数指定生成库的源文件)
• set_target_properties: 设置最终生成的库的名称，还有其它功能，如设置库的版本号等等
• LIBRARY_OUTPUT_PATH: 库文件的默认输出路径，这里设置为工程目录下的lib目录

前面使用set_target_properties重新定义了库的输出名称，如果不使用set_target_properties也可以，那么库的名称就是add_library里定义的名称，只是连续2次使用add_library指定库名称时（第一个参数），这个名称不能相同，而set_target_properties可以把名称设置为相同，只是最终生成的库文件后缀不同（一个是.so，一个是.a），这样相对来说会好看点。

六、对库进行链接

find_library

target_link_libraries

工程目录下的CMakeLists.txt内容如下：

cmake_minimum_required (VERSION 3.5)

project (demo)


set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

set (SRC_LIST ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/main.c)

# find testFunc.h
include_directories (${PROJECT_SOURCE_DIR}/testFunc/inc)
# 在指定目录下查找指定库，并把库的绝对路径存放到变量里，其第一个参数是变量名称，第二个参数是库名称，第三个参数是HINTS，第4个参数是路径，其它用法可以参考cmake文档
find_library(TESTFUNC_LIB testFunc HINTS ${PROJECT_SOURCE_DIR}/testFunc/lib)

add_executable (main ${SRC_LIST})

target_link_libraries (main ${TESTFUNC_LIB})

这里出现2个新的命令：

• find_library: 在指定目录下查找指定库，并把库的绝对路径存放到变量里，其第一个参数是变量名称，第二个参数是库名称，第三个参数是HINTS，第4个参数是路径，其它用法可以参考cmake文档
• target_link_libraries: 把目标文件与库文件进行链接

使用find_library的好处是在执行cmake ..时就会去查找库是否存在，这样可以提前发现错误，不用等到链接时。

• 在lib目录下有testFunc的静态库和动态库，find_library(TESTFUNC_LIB testFunc ...默认是查找动态库，如果想直接指定使用动态库还是静态库，可以写成find_library(TESTFUNC_LIB libtestFunc.so ...或者find_library(TESTFUNC_LIB libtestFunc.a ...
• 查看elf文件使用了哪些库，可以使用readelf -d ./xx来查看
• 之前本节教程使用的是库查找方法是link_directories，但是很多读者反映运行时有问题，本人去官方文档上查了下，发现不建议使用了，推荐使用find_library或者find_package

七、添加编译选项

add_compile_options(-std=c++11 -Wall)

有时编译程序时想添加一些编译选项，如-Wall，-std=c++11等，就可以使用add_compile_options来进行操作。

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)

project (demo)

set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

add_compile_options(-std=c++11 -Wall) 

add_executable(main main.cpp)

八、添加控制选项

option(MYDEBUG “enable debug compilation” OFF)

有时希望在编译代码时只编译一些指定的源码，可以使用cmake的option命令，主要遇到的情况分为2种：

• 本来要生成多个bin或库文件，现在只想生成部分指定的bin或库文件
• 对于同一个bin文件，只想编译其中部分代码（使用宏来控制）

1 第一种情况

外层的CMakeLists.txt内容如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)

project(demo)
# 第一个参数是这个option的名字，第二个参数是字符串，用来描述这个option是来干嘛的，第三个是option的值，ON或OFF，也可以不写，不写就是默认OFF。
option(MYDEBUG "enable debug compilation" OFF)

set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

add_subdirectory(src)

这里使用了option命令，其第一个参数是这个option的名字，第二个参数是字符串，用来描述这个option是来干嘛的，第三个是option的值，ON或OFF，也可以不写，不写就是默认OFF。

然后编写src目录下的CMakeLists.txt，如下：

cmake_minimum_required (VERSION 3.5)

add_executable(main1 main1.c)

if (MYDEBUG)
    add_executable(main2 main2.c)
else()
    message(STATUS "Currently is not in debug mode")    
endif()

注意，这里使用了if-else来根据option来决定是否编译main2.c
每次想改变MYDEBUG时都需要去修改CMakeLists.txt，有点麻烦，其实可以通过cmake的命令行去操作，例如我们想把MYDEBUG设置为OFF，先cd到build目录，然后输入cmake .. -DMYDEBUG=ON，这样就可以编译出main1和main2 （在bin目录下）

2 第二种情况

#include <stdio.h>

int main(void)
{
#ifdef WWW1
    printf("hello world1\n");
#endif    

#ifdef WWW2     
    printf("hello world2\n");
#endif

    return 0;
}

可以通过定义宏来控制打印的信息，我们CMakeLists.txt内容如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)

project(demo)

set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

option(WWW1 "print one message" OFF)
option(WWW2 "print another message" OFF)

if (WWW1)
    add_definitions(-DWWW1)
endif()

if (WWW2)
    add_definitions(-DWWW2)
endif()

add_executable(main main.c)

这里把option的名字保持和main.c里的宏名称一致，这样更加直观，也可以选择不同的名字。通过与add_definitions()的配合，就可以控制单个bin文件的打印输出了。

cd到build目录下执行cmake .. && make，然后到bin目录下执行./main，可以看到打印为空，
接着分别按照下面指令去执行，然后查看打印效果：

• cmake .. -DWWW1=ON -DWWW2=OFF && make
• cmake .. -DWWW1=OFF -DWWW2=ON && make
• cmake .. -DWWW1=ON -DWWW2=ON && make

这里有个小坑要注意下：假设有2个options叫A和B，先调用cmake设置了A，下次再调用cmake去设置B，如果没有删除上次执行cmake时产生的缓存文件，那么这次虽然没设置A，也会默认使用A上次的option值。

所以如果option有变化，要么删除上次执行cmake时产生的缓存文件，要么把所有的option都显式的指定其值。