CmakeLists.txt和makefiles的关系及原理_综合

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1.CMake编译原理

CMake是一种跨平台编译工具，比make更为高级，使用起来要方便得多。CMake主要是编写CMakeLists.txt文件，然后用cmake命令将CMakeLists.txt文件转化为make所需要的makefile文件，最后用make命令编译源码生成可执行程序或共享库（so(shared object)）。因此CMake的编译基本就两个步骤：

cmake
make

cmake 指向CMakeLists.txt所在的目录，例如cmake .. 表示CMakeLists.txt在当前目录的上一级目录。cmake后会生成很多编译的中间文件以及makefile文件，所以一般建议新建一个新的目录，专门用来编译，例如

mkdir build
cd build
cmake ..
make

make根据生成makefile文件，编译程序。

2.使用Cmake编译程序

我们编写一个关于开平方的C/C++程序项目，即b= sqrt(a)，以此理解整个CMake编译的过程。

a.准备程序文件

文件目录结构如下：

.
├── build
├── CMakeLists.txt
├── include
│   └── b.h
└── src├── b.c└── main.c

头文件b.h，如下所示：

#ifndef B_FILE_HEADER_INC
#define B_FIEL_HEADER_INC
#include<math.h>double cal_sqrt(double value);#endif

头文件b.c，如下所示：

#include "../include/b.h"
double cal_sqrt(double value)
{
    
return sqrt(value);
}

main.c主函数，如下所示：

#include "../include/b.h"
#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv)
{
    double a = 49.0; double b = 0.0;printf("input a:%f\n",a);b = cal_sqrt(a);printf("sqrt result:%f\n",b);return 0;
}

b.编写CMakeLists.txt

接下来编写CMakeLists.txt文件，该文件放在和src，include的同级目录，实际方哪里都可以，只要里面编写的路径能够正确指向就好了。CMakeLists.txt文件，如下所示：

 1 #1.cmake verson，指定cmake版本 2 cmake_minimum_required(VERSION 3.2)3 4 #2.project name，指定项目的名称，一般和项目的文件夹名称对应5 PROJECT(test_sqrt)6 7 #3.head file path，头文件目录8 INCLUDE_DIRECTORIES(9 include
10 )
11 
12 #4.source directory，源文件目录
13 AUX_SOURCE_DIRECTORY(src DIR_SRCS)
14 
15 #5.set environment variable，设置环境变量，编译用到的源文件全部都要放到这里，否则编译能够通过，但是执行的时候会出现各种问题，比如"symbol lookup error xxxxx , undefined symbol"
16 SET(TEST_MATH
17 ${
    DIR_SRCS}
18 )
19 
20 #6.add executable file，添加要编译的可执行文件
21 ADD_EXECUTABLE(${
    PROJECT_NAME} ${
    TEST_MATH})
22 
23 #7.add link library，添加可执行文件所需要的库，比如我们用到了libm.so（命名规则：lib+name+.so），就添加该库的名称
24 TARGET_LINK_LIBRARIES(${
    PROJECT_NAME} m)

CMakeLists.txt主要包含以上的7个步骤，具体的意义，请阅读相应的注释。

c.编译和运行程序

mkdir build
cd build
cmake ..
make

操作后，在build下生成的目录结构如下：

├── build
│   ├── CMakeCache.txt
│   ├── CMakeFiles
│   │   ├── 3.2.2
│   │   │   ├── CMakeCCompiler.cmake
│   │   │   ├── CMakeCXXCompiler.cmake
│   │   │   ├── CMakeDetermineCompilerABI_C.bin
│   │   │   ├── CMakeDetermineCompilerABI_CXX.bin
│   │   │   ├── CMakeSystem.cmake
│   │   │   ├── CompilerIdC
│   │   │   │   ├── a.out
│   │   │   │   └── CMakeCCompilerId.c
│   │   │   └── CompilerIdCXX
│   │   │       ├── a.out
│   │   │       └── CMakeCXXCompilerId.cpp
│   │   ├── cmake.check_cache
│   │   ├── CMakeDirectoryInformation.cmake
│   │   ├── CMakeOutput.log
│   │   ├── CMakeTmp
│   │   ├── feature_tests.bin
│   │   ├── feature_tests.c
│   │   ├── feature_tests.cxx
│   │   ├── Makefile2
│   │   ├── Makefile.cmake
│   │   ├── progress.marks
│   │   ├── TargetDirectories.txt
│   │   └── test_sqrt.dir
│   │       ├── build.make
│   │       ├── C.includecache
│   │       ├── cmake_clean.cmake
│   │       ├── DependInfo.cmake
│   │       ├── depend.internal
│   │       ├── depend.make
│   │       ├── flags.make
│   │       ├── link.txt
│   │       ├── progress.make
│   │       └── src
│   │           ├── b.c.o
│   │           └── main.c.o
│   ├── cmake_install.cmake
│   ├── Makefile
│   └── test_sqrt
├── CMakeLists.txt
├── include
│   └── b.h
└── src├── b.c└── main.c

注意在build的目录下生成了一个可执行的文件test_sqrt,运行获取结果如下：

命令：

./test_sqrt 
结果：
input a:49.000000
sqrt result:7.000000

d.源码

地址：test_sqrt.tar.gz

3.参考资料

[1]. CMake 使用方法 & CMakeList.txt