快速入门：使用CMake编译你的项目" —— 逐步学习CMake编译, 轻松构建你的项目

CMake是一种流行的跨平台构建工具，它可以简化项目构建的过程，使之更加易于管理。它的主要优势是可以自动生成构建过程所需要的Makefile或者Visual Studio解决方案文件。这篇文章将带你进入CMake构建工具的世界，并让你学习如何使用CMake构建和管理自己的项目。

1. CMake的基本概念

在开始构建工具的使用之前，需要了解一些CMake的基本概念。首先，CMake脚本是包含一组指令的文本文件，用于配置项目并生成构建过程所需要的Makefile或者Visual Studio解决方案文件。由于CMake是跨平台的，因此它默认使用一组特定于平台的指令。

另一个重要的概念是CMake变量。这些变量用于存储项目的配置信息，例如源代码目录，生成二进制目录，编译器选项等。CMake变量可以通过set()指令设置，并可以通过${}语法在其他指令中引用。例如，以下指令定义了一个变量MY_VAR，并将其设置为“Hello World”。

“`
set(MY_VAR “Hello World”)
“`

还有一些与CMake相关联的术语需要了解。例如，生成二进制目录是存储可执行文件，库，中间文件和其他构建结果的目录。如果使用Visual Studio，则可以将其视为解决方案文件的输出目录。另一个术语是生成目标，它是一个由一组源文件编译而成的可执行文件或库。每个目标都有与之关联的源文件列表、编译器选项、链接选项以及其他必要的信息。

2. 配置CMake

在使用CMake之前，需要了解如何配置你的工程。首先，你需要创建一个CMakeLists.txt文件。这个文件应该包含一组指令，用于指定项目的名称，CMake的最低版本以及源代码目录和生成目录。

以下是一个简单的CMakeLists.txt示例文件：

“`
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(MyProject)
set(SOURCES main.cpp)
add_executable(my_program ${SOURCES})
“`

以上CMake脚本指定了编译器需要的最低版本：3.0，和项目名称MyProject。源代码文件在这里只有一个文件（main.cpp），同时使用add_executable（用于指定生成的目标）将其封装为可执行文件my_program。

3. 指定源文件和生成目标

CMake创建源文件可以使用多个命令，取决于所需的生成文件类型。add_executable()和add_library()命令是两个最常用的命令。以下是一个简单的add_library()调用示例：

“`
add_library(my_library STATIC library.cpp)
“`

以上指令创建了一个名为my_library的静态库。静态库是一组目标文件的集合，可以在其他项目中链接（静态库在链接时会将目标文件的实现直接复制到可执行文件中，磁盘上的静态库文件并没有任何参与）。第一个参数是库的名称，“STATIC”指定静态库类型，而第二个参数表示库中包含的源文件。

对于可执行文件和动态库，可以使用add_executable和add_library指令。以下是一个简单的add_executable()调用示例：

“`
add_executable(my_program main.cpp)
“`

这条指令定义了一个名为my_program的可执行文件，并将main.cpp文件链接到可执行文件中。同时，也可以使用target_link_libraries()指令来将自己的库与其他库链接。

“`
target_link_libraries(my_program my_library)
“`

以上指令将my_program链接到名为my_library的库文件中。target_link_libraries()指令可以将一个项目链接到其他项目或库，这是一个非常常见且重要的步骤。

4. 安装你的项目

创建一个生成目标后，接下来就需要将你的项目构建为一个可执行文件或库文件。默认情况下，它们将存储在CMakeFiles目录中。但是，如果想要将它们复制到其他位置，可以使用install指令。

“`
install(TARGETS my_program DESTINATION bin)
install(TARGETS my_library DESTINATION lib)
install(FILES “lib.h” DESTINATION include)
“`

以上三个指令使用install()指示CMake将my_program二进制文件安装在/bin目录中，并将libmy_library.a文件安装在/lib目录中。最后，它还安装了lib.h头文件，将其复制到/include目录中。

5. 编译你的项目

现在准备好编译你的项目了。CMake是一个构建工具，它使用Makefile或Visual Studio解决方案文件来指导编译器生成目标文件或可执行文件。以下是如何使用CMake在命令行中编译MyProject的步骤：

1. 创建一个build目录用于存储构建结果。
2. 执行cmake命令以生成Makefile或Visual Studio解决方案文件。
3. 执行make或者msbuild以生成可执行文件或者库文件。

以下是一组具体指令：

“`
mkdir build
cd build
cmake -G “Unix Makefiles” ..
make my_program
“`

以上指令将创建一个名为build的目录，并使用cmake命令将MyProject构建为Unix系统下Makefile的形式。最后，执行make my_program命令编译可执行文件。

6. 结论

通过阅读以上文章，您已经了解到如何使用CMake构建和管理您的项目。这个构建工具可以简化构建过程并优化代码组织结构。在CMake的帮助下，将会更容易地生成可执行文件和库文件，同时也会更容易地调试和优化代码。

如果在构建您的项目时遇到问题，请仔细评估您的CMakeLists.txt文件以及其他代码，并检查必要的依赖是否正确安装在您的机器上。希望通过这篇文章的介绍，您对CMake有了更深入的了解，并能够更好地使用它来管理您的项目。