cmake之find_package命令详解

news2024/9/28 5:29:27

前言

find_package是cmake用来管理第三方库的一个命令。
那这个命令有什么用呢？在实际项目开发中，我们肯定会使用到第三方库。那就需要在程序中，去指定库的位置和头文件位置，但库的安装位置，每个人都是不一样的，基本上所有项目都是很多人一起协同开发，我们不可能直接在项目中把路径写死。
find_package就可以解决这个问题，他会自动去查找第三方库的位置。这样不管你的第三方库安装在哪个位置，都可以使用同一套项目代码。

语法

语法简介

  find_package(<PackageName> [<version>] [REQUIRED] [COMPONENTS <components>...])

PackageName: 包名
version: 版本
REQUIRED: 指定后如果找不到对应包，cmake就会停止执行。
COMPONENTS: 指定要查找的组件
执行find_package命令后，会自动设置以下三个变量 :
- PackageName_FOUND：找到了就是True
- PackageName_INCLUDE_DIR或者 PackageName_INCLUDES：头文件目录
- PackageName_LIBRARY或者 PackageName_LIBRARIES: 库文件位置

模式

cmake有两种查找库的模式，分别为 Module mode 和 Config mode。默认情况下, cmake采用Module模式查找, 如果没有找到, 再采用Config模式查找.

Module mode

在Module模式中，cmake需要找到一个叫做Find<PackageName>.cmake的文件。这个文件负责找到库所在的路径，为我们的项目引入头文件路径和库文件路径。
cmake搜索这个文件的路径有两个，一个是cmake安装目录下的share/cmake-<version>/Modules（Linux平台为 /usr/share/cmake-<version>/modules）目录，另一个是我们指定的CMAKE_MODULE_PATH的所在目录。
这里简单演示下，我的电脑上安装了Qt4，通过find_package去查找下

cmake文件内容

  # 指定CMake最低版本
  cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
    
  # 构建项目的名称
  project(findpackage)
  
  # 查找库
  find_package(Qt4)
  if(Qt4_FOUND)
      Message("find Qt4 success")
  else()
      Message("find Qt4 failed")
  endif()

构建工程后，可以看到查找成功
那么cmake是如何找到Qt4库的，cmake首先会去安装目录下的 share/cmake-<version>/Modules目录下查找一个Find<PackageName>.cmake的文件，可以去这个目录下看看都有哪些文件。
可以看到有非常多的*.cmake文件，这是cmake安装时就会将一些常用的开源库的*.cmake文件放到这个目录下。
接下来把 FindQt4.cmake拷贝到D盘根目录下，再去构建工程。可以看到提示查找失败。

Config mode

在Config模式中，可以查找两种类型的文件。
- config：<lowercasePackageName>-config.cmake或者 <PackageName>Config.cmake
- version: <lowercasePackageName>-config-version.cmake或者 <PackageName>ConfigVersion.cmake
查找路径为 CMAKE_PREFIX_PATH

示例

生成*.cmake并调用
需要准备两个工程

工程一：生成动态库并导出*.cmake文件

  ├── CMakeLists.txt
  ├── include
  │   └── dlib.h
  └── src
      └── dlib.cpp

cmake文件内容

  # 指定CMake最低版本
  cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
    
  # 构建项目的名称
  project(create_package)
  
  # 包含头文件
  include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
  
  # 生成动态库
  add_library(dlib SHARED ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/dlib.cpp)
  
  # 指定头文件
  set_target_properties(dlib PROPERTIES PUBLIC_HEADER include/dlib.h)
  
  # 设置头文件路径
  target_include_directories(dlib PUBLIC 
  $<BUILD_INTERFACE:${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include> # install时为空, 只有编译时有值
  $<INSTALL_INTERFACE:include> # 只有install时有值
  )
  
  # 安装目标项
  install(TARGETS dlib
  EXPORT dlib # 标志导出Config.cmake文件
  RUNTIME DESTINATION bin 
  ARCHIVE DESTINATION bin 
  PUBLIC_HEADER DESTINATION include # 导出头文件
  )
  
  install(EXPORT dlib
  FILE dlibConfig.cmake DESTINATION config # 指定生成的 Config.cmake 文件名和路径
  )

命令

  # 构建工程，并指定生成文件路径
  cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=../out ..
  # 编译
  cmake --build . --config Release
  # 安装
  cmake --install . --config Release

安装完成后，可以看到指定目录下生成了对应的文件
下面通过工程二来调用生成的相关文件

工程二：通过*.cmake文件调用动态库

  ├── CMakeLists.txt
  └── src
      └── main.cpp

cmake文件内容

  # 指定CMake最低版本
  cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
    
  # 构建项目的名称
  project(findpackage)
  
  # 查找库
  find_package(dlib)
  if(dlib_FOUND)
      Message("find dlib success")
  else()
      Message("find dlib failed")
  endif()
  
  # 包含头文件
  include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
  
  # 生成可执行程序
  add_executable(findpackage ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/main.cpp)
  target_link_libraries(findpackage dlib)

命令

  # 构建项目
  # 工程一中生成的是Config类型的*.cmake文件，因此通过 CMAKE_PREFIX_PATH 来指定生成的*cmake文件路径。
  cmake -DCMAKE_PREFIX_PATH=E:/setcmake_package/out/config ..
  # 编译
  cmake --build . --config Release