Cmake使用指南

1.Cmake简介
来自于：http://zh.wikipedia.org/wiki/CMake     CMake是一个跨平台的安装(编译)工具，可以用简单的语句来描述所有平台的安装(编译过程)。他能够输出各种各样的Makefile或者Project文件，能测试编译器所支持的C++特性，类似UNIX下的automake。只是CMake的组态档取名为CmakeLists.txt。Cmake并不直接建构出最终的软件，而是产生标准的建构档（如 Unix 的Makefile 或 Windows Visual C++ 的 projects/workspaces），然后再依一般的建构方式使用。这使得熟悉某个集成开发环境（IDE）的开发者可以用标准的方式建构他的软件，这种可以使用各平台的原生建构系统的能力是 CMake 和 SCons 等其他类似系统的区别之处。　　    CMake可以编译源代码、制作程式库、产生适配器（wrapper）、还可以用任意的顺序建构执行档。CMake 支援 in-place 建构（二进档和源代码在同一个目录树中）和 out-of-place 建构（二进档在别的目录里），因此可以很容易从同一个源代码目录树中建构出多个二进档。CMake 也支持静态与动态程式库的建构。　　“CMake”这个名字是“crossplatform make”的缩写。虽然名字中含有“make”，但是CMake和Unix上常见的“make”系统是分开的，而且更为高阶。
2.Cmake安装
   Cmake的下载地址：http://www.cmake.org/cmake/resources/software.html   根据自己的需要下载相应的安装包即可，Windows下可以下载Zip压缩文件的绿色版本，也可以下载.exe的安装文件，由于Cmake是开源软件所以可以下载到源代码。   源代码发布：
Platform
Files
Unix/Linux Source (has \n line feeds)
cmake-2.8.10.1.tar.gz
cmake-2.8.10.1.tar.Z
Windows Source (has \r\n line feeds)
cmake-2.8.10.1.zip
    二进制发布： 
Platform
Files
Windows (Win32 Installer)
cmake-2.8.10.1-win32-x86.exe
Windows ZIP
cmake-2.8.10.1-win32-x86.zip
Linux i386
cmake-2.8.10.1-Linux-i386.sh
cmake-2.8.10.1-Linux-i386.tar.gz
cmake-2.8.10.1-Linux-i386.tar.Z
   点击上面的链接下载Windows的安装包，根据提示进行安装即可。下面将在Visual Studio 2008的开发环境下讲解Cmake的使用。
3.Cmake使用
3.1.单个文件示例
    下面是一个简单的C程序代码（打印“helloworld!”字符串）：#include <stdio.h> int main(void){   printf("hello world!\n");   return 0;}   在H:\CmakeTest目录下创建一个Exp1目录，在该目录下创建一个main.c文件，内容为上面的C程序代码，然后再创建一个CMakeLists.txt文件，内容如下：PROJECT (HELLO)SET (SRC_LIST main.c)ADD_EXECUTABLE (hello ${SRC_LIST})   最后，在Exp1目录中创建一个build子目录，进入build目录，调用cmake命令自动生成项目文件，然后执行nmake进行编译生成可执行文件：H:\CmakeTest\Exp1> mkdir build & cdbuildH:\CmakeTest\Exp1\build> cmake ..-G"NMake Makefiles”H:\CmakeTest\Exp1\build> nmake   注1：为了简单起见，上面采用cmake的Out-Of-Source方式构建，即生成的中间产物和代码相分离。   注2：必须使用“VisualStudio 2008 Command Line”快捷方式打开命令行窗口，然后执行上面的命令，否则不能创建“NMake Makefiles”的项目。   注3：如果使用MinGW开发环境进行编译，执行下面的cmake命令：#> cmake .. -G”MinGW Makefiles”#> make   nmake编译完成后，在当前目录下会生成一个hello.exe，运行它会在屏幕上打印“hello world!”字符串。H:\CmakeTest\Exp1\build>hello.exehello world!   此时，目录结构如下：H:\CMAKETEST\EXP1│  CMakeLists.txt│  main.c│└─build    │  CMakeCache.txt    │  cmake_install.cmake    │  hello.exe       │  ……   CMakeLists.txt文件说明：   第一行PROJECT不是强制性的，推荐使用，这一行会引入两个变量HELLO_BINARY_DIR和HELLO_SOURCE_DIR。同时cmake自动定义了两个等价的变量PROJECT_BINARY_DIR和PROJECT_SOURCE_DIR。由于基于Out-Of-Source方式构建，务必注意这两个变量对应的目录，可以通过MESSAGE来输出变量的值，例如：MESSAGE(${PROJECT_SOURCE_DIR})。   SET命令用于设置变量。   ADD_EXECUTABLE命令用于告诉工程生成一个可执行文件。   ADD_LIBRARY命令用于告诉工程生成一个库文件。   注意：CMakeLists.txt文件中，命令的名称是不区分大小写的，而参数和变量名是大小写敏感的。   Cmake命令说明：    Cmake命令后面跟一个路径参数，它用来指定CMakeLists文件所在的位置。    由于系统中可能有多套构建工程的开发环境，我们可以通过-G命令行参数来指定生成那种工程，你可以通过cmake --help命令获得-G参数的详细信息。    如果要显示执行构建工程过程中详细信息，可以在CMakeLists.txt文件中加入：SET (CMAKE_VERBOSE_MAKEFILEon)  或者执行make时:$ make VERBOSE=1  或者$ exportVERBOSE=1$ make
3.2.多个文件示例
    下面针对多个文件构建工程，假设有hello.h/hello.c/main.c三个源代码文件，如下所示：Hello.h代码：#ifndef __HELLO_H__#define __HELLO_H__void hello(const char *name);#endifHello.c代码：#include "hello.h"#include <stdio.h> void hello(const char *name){    printf("hello%s!\n", name);}Main.c代码：#include "hello.h" int main(void){    hello("world");    return 0;}  在CMakeTest目录下创建Exp2目录，并且在Exp2目录中创建上面的三个源代码文件，然后再创建CMakeLists.txt文件，内容如下：PROJECT(HELLO)SET(SRC_LIST main.c hello.c)ADD_EXECUTABLE (hello ${SRC_LIST})   创建build目录，进入到该目录进行构建，如下所示：H:\CmakeTest\Exp2>mkdirbuild & cd buildH:\CmakeTest\Exp2\build>cmake.. -G"NMake Makefiles"    构建完成后使用nmake进行编译生成hello程序，然后运行程序如下所示：H:\CmakeTest\Exp2\build>nmakeH:\CmakeTest\Exp2\build>hellohello world!    Exp2的目录结构如下所示：H:\CMAKETEST\EXP2│  CMakeLists.txt│  hello.c│  hello.h│  main.c│└─build    │  CMakeCache.txt    │  cmake_install.cmake    │  hello.exe
3.3.生成库文件示例
    还是使用上面例子中多个源代码，这里我们将hello.c生成一个库，然后在main.c中调用。修改CMakeLists.txt文件如下：PROJECT (HELLO)SET(SRC_LIBhello.c)SET(SRC_APPmain.c)ADD_LIBRARY(libhello ${SRC_LIB})ADD_EXECUTABLE(hello ${SRC_APP})TARGET_LINK_LIBRARIES(hellolibhello)    在上面的文件中，我们添加一个新的目标库libhello，并且把它链接到hello程序中。    注：在CMakeTest目录下创建一个Exp3目录，然后把Exp2目录中除build目录以外的4个文件拷贝到该目录下，最后修改CMakeLists.txt文件内容。    创建一个build目录进行构建工程：H:\CmakeTest\Exp3>mkdirbuild & cd buildH:\CmakeTest\Exp3\build>cmake.. -G"NMake Makefiles"H:\CmakeTest\Exp3\build>hello.exe   由于可执行程序使用hello这个名称，此时添加类时就不能使用这个名称，而是使用libhello，此时编译生成的库名为libhello.lib，如果希望生成hello.lib库，添加下面一行：SET_TARGET_PROPERTIES(libhelloPROPERTIES OUTPUT_NAME “hello”)   注意：推荐添加设置选项为cmake_minimum_required(VERSION2.8)。
3.4.多个目录示例
    源文件位于多个目录情况下构建工程，源代码放置于不同路径下的结构如下：H:\CMAKETEST\EXP4│  CMakeLists.txt│├─build├─libhello│      CMakeLists.txt│      hello.c│      hello.h│└─src       CMakeLists.txt       main.c    Exp4目录下的CMakeLists.txt文件，内容如下：CMAKE_MINIMUM_REQUIRED (VERSION 2.8)PROJECT(HELLO)ADD_SUBDIRECTORY(src)ADD_SUBDIRECTORY(libhello)    Src目录下的CMakeLists.txt文件，内容如下：CMAKE_MINIMUM_REQUIRED (VERSION 2.8)INCLUDE_DIRECTORIES(${PROJECT_SOURCE_DIR}/libhello)SET(SRC_APP main.c)ADD_EXECUTABLE(hello${SRC_APP})TARGET_LINK_LIBRARIES(hellolibhello)    Libhello目录下CMakeLists.txt文件，内容如下：CMAKE_MINIMUM_REQUIRED (VERSION 2.8)SET(SRC_LIB hello.c)ADD_LIBRARY(libhello ${SRC_LIB})SET_TARGET_PROPERTIES(libhello PROPERTIES OUTPUT_NAME"hello")    建立build目录构建工程，在build目录中执行下面命令：H:\CmakeTest\Exp4\build>cmake .. -G"NMake Makefiles"H:\CmakeTest\Exp4\build>nmakeH:\CmakeTest\Exp4\build>src\hello    生成的执行文件位于build\src目录中，库文件位于build\libhello目录中。   在Exp4目录中的CMakeLists.txt文件中：   ADD_SUBDIRECTORY命令用来告诉cmake去子目录中查找可用的CMakeLists.txt文件。   在Src目录中的CMakeLists.txt文件中：   INCLUDE_DIRECTORIES命令用来指明头文件所在的路径。
3.5.指定输出目录示例
     要求把生成的可执行文件和库文件分别输出到bin目录和lib目录下，目录结构如下：H:\CMAKETEST\EXP5│  CMakeLists.txt│├─build│  ├─bin│  └─lib├─libhello│      CMakeLists.txt│      hello.c│      hello.h│└─src        CMakeLists.txt        main.c    第一种方法，修改Exp5目录下的CMakeLists.txt文件，如下所示：CMAKE_MINIMUM_REQUIRED (VERSION 2.8)PROJECT(HELLO)ADD_SUBDIRECTORY(src bin)ADD_SUBDIRECTORY(libhello lib)    这种方法在build目录下生成bin和lib目录替换上例中src和libhello目录，不满足要求。    第二种方法，不修改顶级文件，修改其它两个文件，如下：    src/CMakeLists.txt文件：CMAKE_MINIMUM_REQUIRED (VERSION2.8)INCLUDE_DIRECTORIES(${PROJECT_SOURCE_DIR}/libhello)#LINK_DIRECTORIES(${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)SET(SRC_APP main.c)SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)ADD_EXECUTABLE(hello ${SRC_APP})TARGET_LINK_LIBRARIES(hello libhello)    libhello/CMakeLists.txt文件：CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION 2.8)SET(SRC_LIB hello.c)ADD_LIBRARY(libhello ${SRC_LIB})SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)SET_TARGET_PROPERTIES(libhello PROPERTIES OUTPUT_NAME"hello")    上面主要是设置LIBRARY_OUTPUT_PATH和EXECUTABLE_OUTPUT_PATH两个环境变量。    在build目录下使用cmake构建工程，nmake进行编译，命令如下：H:\CmakeTest\Exp4\build>cmake.. -G"NMake Makefiles"H:\CmakeTest\Exp4\build>nmake
3.6.编译动态库示例
    上述示例中都是使用静态库，下面考虑下如何编译成动态库。    如果不是Windows操作系统，Linux/Unix下生成动态库很容易，只要修改下libhello/CMakeLists.txt文件中的ADD_LIBRARY命令（添加SHARED参数）即可，如下所示：ADD_LIBRARY(librarySHARED ${SRC_LIB})    如果要做到Windows和Linux下可移植性，需要修改hello.h的头文件，如下所示：#ifndef__HELLO_H__#define__HELLO_H__#ifdef WIN32#ifLIBHELLO_BUILD#defineLIBHELLO_API __declspec(dllexport)#else#define LIBHELLO_API__declspec(dllimport)#endif#else#defineLIBHELLO_API#endifLIBHELLO_APIvoid hello(const char *name);#endif    修改libhello/CMakeLists.txt文件CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION 2.8)SET(SRC_LIBhello.c)ADD_DEFINITIONS("-DLIBHELLO_BUILD")ADD_LIBRARY(libhelloSHARED${SRC_LIB})SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)SET_TARGET_PROPERTIES(libhelloPROPERTIES OUTPUT_NAME "hello")    接下来可以在build目录下使用cmake进行构建，构建完成后就可以编译和执行。H:\CmakeTest\Exp6\build>cmake.. -G"NMake Makefiles"H:\CmakeTest\Exp6\build>nmake    注：在bin目录下的hello.exe无法运行，必须先把lib目录下的hello.dll拷贝到bin目录才能正常运行。