使用cmake构建C/C++项目和动态库

编译C/C++文件时，很多时候都是直接使用像 gcc main.c 或者 g++ main.cpp 这样的命令编译的。但是代码文件多了后，这样编译就很困难了。这时候就出现了MakeFile 这个工具。

MakeFile 解决了多个文件编译难的问题，有了MakeFile，只需要在MakeFile的目录中运行一下make 命令，编译就会自动完成。但是编写MakeFile又很啰嗦，于是聪明的程序员们有开发了一个工具，自动生成MakeFile 文件，cmake 的作用就是自动生成MakeFile。毕竟写cmake要比写MakeFile要简单很多

也许你会说，现在都是用IDE写代码，IDE都会自动自动编译和运行，我还学这些干啥。但是有时候需要服务器上编译项目，或者在没有IDE的机器上编译项目，这时候MakeFile就很有用了。其实很多IDE也是使用cmake完成编译的，比如 clion

cmake 安装

在linux上可以使用源码安装和包管理安装，一般直接用包管理安装就好了 Ubuntu和Debian sudo apt-get install cmake

CentOS sudo yum install cmake

因为cmake只是生成MakeFile，最终组织编译的还是MakeFile，所以还有安装make

make 一般都会预装，为了保险，还是装一下

Ubuntu和Debian sudo apt-get install make

CentOS sudo yum install make

cmake基本规则

cmake 也没啥神秘的，本质上也是根据一定的规则自动生成MakeFile的，也是有语法的

# 是注释符号

预定义变量

PROJECT_NAME项目名称 PROJECT_SOURCE_DIR工程的根目录 PROJECT_BINARY_DIR 执行cmake命令的目录 PROJECT_BINARY_DIR 执行cmake命令的目录 CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR 当前CMakeLists.txt文件所在目录 CMAKE_C_FLAGS设置C编译选项 CMAKE_CXX_FLAGS设置C++编译选项 CMAKE_C_COMPILER设置C编译器 CMAKE_CXX_COMPILER设置C++编译器 EXECUTABLE_OUTPUT_PATH设置编译后可执行文件目录 LIBRARY_OUTPUT_PATH设置生成的库文件目录

常用规则

cmake_minimum_required(VERSION 3.16) 指令cmake 版本 project(hello_world) 设置工程名 include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include) 添加头文件路径 link_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib) 添加链接库的路径 add_subdirectory(module)添加 module 子目录, 此目录下也要有CMakeLists.txt文件 add_executable(project1 main.c)指定编译的可执行文件 add_library(lib1 SHARED library.c library.h)指定生成的库文件，SHARED是生成动态库，STATIC后生成静态库 add_compile_options() 添加编译选项 target_link_libraries()指定动态链接库 install()指定make install的目录

set(XXXX YYYYYY)用于设置和修改变量 ${XXXX} 使用变量

构建一个简单的项目

只有一个 main.c 文件

CMakeList.txt

1cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
2project(project1 C)
3
4set(CMAKE_C_STANDARD 99)
5
6add_executable(project1 main.c)

main.c

1#include <stdio.h>
2
3int main() {
4    printf("Hello, CMakeList!\n");
5    return 0;
6}

编译一个debug版本

mkdir debug 新建debug目录
cd debug 进入debug目录
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPR=debug .. 指定编译模式为debug
make 生成可执行文件

此时会生成project1文件

步骤 3 中 cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=release .. 指定编译模式为release

构建一个生成动态库的项目

有两个文件library.h和library.c CMakeList.txt

1cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
2project(shared C)
3
4set(CMAKE_C_STANDARD 99)
5
6add_library(shared SHARED library.c library.h)

library.h

1int add(int a, int b);

library.c

1int add(int a, int b) {
2    return a + b;
3}

生成动态库

mkdir lib 新建lib目录
cd lib 进入lib目录
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=debug .. 指定编译模式为debug
make 生成可执行文件此时会生成 libshared.so文件

在第一个项目中使用动态库

首先把 libshared.so文件和library.h文件复制到第一个项目中

修改 CMakeList.txt

1cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
2project(project1 C)
3
4set(CMAKE_C_STANDARD 99)
5
6add_executable(project1 main.c)
7
8target_link_libraries(project1 ${PROJECT_SOURCE_DIR}/libshared.so)#指定动态库文件

mkdir debug 新建debug目录
cd debug 进入debug目录
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=debug .. 指定编译模式为debug
make 生成可执行文件

最终目录如图

把两个项目合成一个

能不能在一个项目中生成动态库并在这个项目中使用呢，当然是可以的。

也就是在这个项目中部分文件编译成动态库 .so 文件，部分文件编译成可执行文件

修改 CMakeList.txt

 1cmake_minimum_required(VERSION 3.13.3)
 2project(project1 C)
 3
 4set(CMAKE_C_STANDARD 99)
 5
 6add_library(shared SHARED library.h library.c)
 7
 8set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)#设置动态库输出目录
 9
10add_executable(project1 main.c)
11
12target_link_libraries(project1 shared)

mkdir debug 新建debug目录
cd debug 进入debug目录
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=debug .. 指定编译模式为debug
make 生成可执行文件

最终目录如图

最后

通过几个简单的例子，介绍了一下cmake的基本使用，文中是使用cmake构建的C项目，换成C++基本没什么区别，就不展示了

cmake的功能远不止这些，还需要在实战中多学习，多总结

2021-03-06 补充 通过上面的方式可以编译运行，但是会有一个问题，就是 .so 文件不能更改目录，一旦动态库目录变了，程序就没法加载，程序也就没法运行了。为此又找资料学习一番，另写了一篇，{% post_link linux下cmake动态编译后找不到动态链接库 [传送门] %}