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CMake 是一個跨平臺的編譯、測試和打包軟件，即使你以前從來沒有使用過構(gòu)建系統(tǒng)，也可以輕松上手。
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在我以前的文章 Autotools 入門 一文中，我說明了如何使用 Autotools 來管理和打包代碼。這是一個強大且通用的平臺，可輕松集成到許多打包系統(tǒng)中，包括 RPM、APT、pkgsrc 等等。它的語法和結(jié)構(gòu)可能會令人困惑，但幸運的是，我們還有其他選擇，開源的 CMake 就是其中一個。
CMake 是一個用于構(gòu)建、測試和打包軟件的跨平臺套件。它使用簡單而清晰的語法，因此即使你以前從未使用過構(gòu)建系統(tǒng)，也很容易開始使用。
安裝 CMake
CMake 可能已經(jīng)安裝在你的 Linux 系統(tǒng)上。如果沒有，你可以使用發(fā)行版的程序包管理器進(jìn)行安裝：
$ sudo dnf install cmake
在 Debian 或者其他相似的系統(tǒng)上：
$ sudo apt install cmake
在 Mac 上，你可以使用 MacPorts 或者 Homebrew 來安裝:
$ sudo port install cmake
在 Windows 上，你可以使用 Chocolatey 或者直接從 CMake 網(wǎng)站 下載二進(jìn)制來安裝。
使用 CMake
對于想要從源代碼構(gòu)建軟件的開發(fā)人員或用戶來說，CMake 是一種快速簡便的編譯和安裝方法。 CMake 分階段工作：
- 首先，在
cmake步驟中，CMake 掃描計算機查看一些默認(rèn)設(shè)置。默認(rèn)設(shè)置包括庫的位置以及在系統(tǒng)上安裝軟件的位置。 - 接下來，使用系統(tǒng)上的
make命令（在 Linux 上是 GUN Make，在 NetBSD 上是 NetBSD Make）來編譯程序。這個過程通常是將人類可讀的源代碼轉(zhuǎn)換成機器語言。 - 最后，在
make install一步中，那些編譯過的文件將被拷貝到（在cmake步驟中掃描出來的）計算機上合適的位置。
這看起來很簡單，當(dāng)你使用 CMake 時就是這樣。
CMake 的可移植性
CMake 在設(shè)計時就考慮了可移植性。雖然它不能使你的項目在所有 POSIX 平臺上都能正常工作（這取決于作為開發(fā)者的你），但它可以確保將標(biāo)記為要安裝的文件安裝到已知平臺上最合適的位置。而且由于有了 CMake 之類的工具，對于高級用戶而言，根據(jù)其系統(tǒng)需求自定義和覆蓋任何不合適的選項都很容易。
使用 CMake，你只需要知道將哪些文件安裝到哪個常規(guī)位置即可。它會照顧其他一切。不再需要自定義安裝腳本，它們有可能在任何未經(jīng)測試的操作系統(tǒng)上失敗。
打包
像 Autotools 一樣，CMake 也得到了很好的打包支持。無論它們是打包成 RPM 還是 DEB 或 TGZ（或其他任何東西），將帶有 CMake 的項目交給打包者，他們的工作既簡單又直接。打包工具支持 CMake，因此可能不需要進(jìn)行任何修補或者調(diào)整。在許多情況下，可以自動將 CMake 項目整合到工作流中。
如何使用 CMake
要在項目中使用 CMake，只需在項目目錄中創(chuàng)建 CMakeLists.txt 文件。首先，聲明最低要求的 CMake 版本以及項目名稱和版本。CMake 會努力在盡可能長時間內(nèi)保持兼容性，但是隨著你使用的時間越長，并且關(guān)注它最新的開發(fā)動態(tài)，你就會知道哪些特性是你所依賴的。
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)project(Hello VERSION 1.0)
如你可能已經(jīng)看到的那樣，CMake 的語法是一個帶有括號和參數(shù)的命令。大寫的 VERSION 字符串不是任意的，也不只是格式。它們是 project 命令中的有效參數(shù)。
在繼續(xù)之前，先寫一個簡單的 C 或者 C++ 的 hello world 程序。為了簡單，我就寫了六行 C 代碼，并把它保存在 hello.c 中（為了匹配我在 CMakeLists.txt 中可執(zhí)行文件的名字）。
#includeint main() {printf("Hello open source\n");return 0;}
不過，不要搞錯了，CMake 不僅適用于 C 和 C++。它可以處理任意文件，并且有許多可用的命令，因此它可以幫助你維護(hù)許多不同形式的項目。
CMake 網(wǎng)站中記錄了所有有效的內(nèi)置命令及其可用參數(shù)，因此無論你要做什么，都可以輕松發(fā)現(xiàn)所需的功能。不過，這是一個簡單的示例，因此，你需要的下一個命令是必不可少的 —— 你必須為 CMake 定義要構(gòu)建的代碼：
add_executable(Hello hello.c)
這個命令指定了你編譯后的二進(jìn)制文件的名字為 Hello。因此，它與你在終端中執(zhí)行帶有 -o Hello 的 gcc 命令是一樣的。
在一些比較復(fù)雜的項目中，你可能還需要使用庫文件，你可以使用 add library 命令來鏈接庫文件。
在你設(shè)置了你想要構(gòu)建和標(biāo)記為安裝的文件之后，你必須要告訴 CMake 一旦用戶安裝了程序，最終的應(yīng)用程序應(yīng)該在哪個位置。
在這個簡單的例子里，你僅需要做的一件事就是在你的 CMakeLists.txt 文件里添加 install 命令。install 命令接受幾個參數(shù)。但是在這個例子中，你僅需要使用 TARGET 命令來指定你要安裝文件的名字。
install(TARGETS Hello)
向 CMake 工程添加一些文件
一個軟件項目向用戶交付的往往不僅僅只有代碼，還有一些其他的文件數(shù)據(jù)，例如手冊或者是信息頁、示例項目，或者是配置文件。你可以使用與包含編譯文件時類似的工作流程，將任意數(shù)據(jù)包含在 CMake 項目中：在 CMakelists.txt 文件中使用 file 命令，然后說明一下這些文件要安裝在哪里。
例如，你可以在這個項目中包含一個 assets 目錄，你可以使用 file 命令，后面跟上 COPY 和 DESTINATION 參數(shù)來告訴 CMake 將這些額外的文件復(fù)制到你的分發(fā)包中。
file(COPY assets DESTINATION "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}")
這個 ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR} 變量是一個特殊的 CMake 內(nèi)置變量，表示 CMake 正在處理的目錄。換句話說，你的任何文件都會被復(fù)制到編譯目錄（在你運行 cmake 命令后，這個過程會更加清晰，到時候回過頭來看一下）。
因為這些額外的數(shù)據(jù)文件有些雜亂不堪（如果你不信的話，可以看一下 /usr/share 這個目錄）。對于你自己的項目創(chuàng)建一個子文件夾對誰都有好處。最好也帶上版本名字。你可以通過在 CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR 中指定一個新的目錄，使用你選擇的項目名稱，后面跟一個為你的項目命名的特殊變量和你在項目聲明中為它設(shè)置的 VERSION。
file(COPY assets DESTINATION "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/Hello-${Hello_VERSION}")
定義安裝位置
你已經(jīng)定義你要編譯的文件，因此現(xiàn)在你要告訴 CMake 你的程序要安裝在哪個位置。比如你的主程序，這個要程使用 install 命令：
install(DIRECTORY "${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/Hello-${Hello_VERSION}" TYPE DATA)
這里有一些新的參數(shù)。DIRECTORY 參數(shù)指定了數(shù)據(jù)文件是一個目錄，而不是一個文件（FILE）或者腳本（SCRIPT）。你使用的參數(shù)和復(fù)制一些額外文件到編譯目錄時是一樣。另外，在 install 命令中 TYPE 或者 DESTINATION 必須要指定其一。TYPE 參數(shù)指定了通用的文件類型，這些文件通常將會被放到合適的位置。在 Linux 系統(tǒng)上，TYPE DATA 一般是 /usr/local/share 或者 /usr/share，除非用戶定義了其他的位置。
這是諸如 CMake 之類的良好構(gòu)建系統(tǒng)的強大功能之一。你不必?fù)?dān)心文件的確切位置，因為你知道用戶可以更改 CMake 的首選默認(rèn)設(shè)置，并且 CMake 將構(gòu)建代碼以使其正常工作。
運行 CMake
CMake 有多種方式來讓你執(zhí)行命令，你可以在終端或者在一個可交互的程序上執(zhí)行命令，或者你也可以使用它的圖形界面（GUI）。我比較偏向于使用終端命令，但是我也喜歡使用一些其他的方式（相比與在 Makefile 中查找那些晦澀的變量然后去修改它們更勝一籌）。
對于編譯過開源 C++ 項目的任何人，都熟悉的第一步是創(chuàng)建一個 build 目錄，進(jìn)入到該目錄，然后運行 cmake .. 命令。 我是一個懶惰的打字員，所以我將構(gòu)建目錄命名為 b，但是你可以使用最合適的方式：
$ mkdir b$ cd b$ cmake ..-- The C compiler identification is GNU 11.1.1-- The CXX compiler identification is GNU 11.1.1-- Detecting C compiler ABI info-- Detecting C compiler ABI info - done-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc - skipped-- Detecting C compile features-- Detecting C compile features - done-- Detecting CXX compiler ABI info-- Detecting CXX compiler ABI info - done-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++ - skipped-- Detecting CXX compile features-- Detecting CXX compile features - done-- Configuring done-- Generating done-- Build files have been written to: /var/home/seth/demo-hello/b$
這或多或少相當(dāng)于經(jīng)典的 ./configure; make; make install 中的 ./configure?？匆幌履愕臉?gòu)建目錄，CMake 已經(jīng)幫你生成了幾個新的文件，來讓你的項目更完整。這里生成了 CMake 的數(shù)據(jù)文件、一個常規(guī)的 Makefile 文件（這是一個免費提供的 247 行的文件，但對于越復(fù)雜的項目，行數(shù)要多得多），還有一個包含這個示例程序的任意非編譯數(shù)據(jù)的 Hello-1.0 目錄。
$ lsCMakeCache.txtCMakeFilesMakefileHello-1.0cmake_install.cmake
接下來，你可以進(jìn)行構(gòu)建。你可以使用 CMake 的 --build 選項來做這件事，使用當(dāng)前的構(gòu)建目錄作為源目錄。
$ cmake --build .Scanning dependencies of target Hello[ 50%] Building C object CMakeFiles/Hello.dir/hello.c.o[100%] Linking C executable Hello[100%] Built target Hello
或者你可以運行 make 命令。這將讀取由 CMake 生成的 Makefile 文件。在這個例子中，make 默認(rèn)的行為就是由源程序 hello.c 生成目標(biāo)文件。
$ makeScanning dependencies of target Hello[ 50%] Building C object CMakeFiles/Hello.dir/hello.c.o[100%] Linking C executable Hello[100%] Built target Hello$
如你所料，Hello 二進(jìn)制可執(zhí)行文件現(xiàn)在存在于當(dāng)前的構(gòu)建目錄中。因為它是一個簡單的自包含應(yīng)用程序，所以你可以運行它進(jìn)行測試：
$ ./HelloHello open source$
最后，你可以用 --install 選項進(jìn)行安裝。因為我不希望我的簡單的 “hello world” 應(yīng)用程序真的被安裝到我的系統(tǒng)上，我設(shè)置了 --prefix 選項，將 CMake 的目標(biāo)從根目錄（/）重定向到 /tmp 的一個子目錄。
$ cmake --install . --prefix /tmp/hello/-- Install configuration: ""-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/local/bin/Hello-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/local/share/Hello-1.0-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/local/share/Hello-1.0/assets/file0-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/local/share/Hello-1.0/assets/file1
另外，你也可以運行 make install 來調(diào)用 Makefile 的安裝動作。同樣，為了避免在我的系統(tǒng)上安裝一個演示程序，我在這個例子中設(shè)置了 DESTDIR 變量，將安裝目標(biāo)重定向到 /tmp 的一個子目錄：
$ mkdir /tmp/dist-hello$ make install DESTDIR=/tmp/dist-hello[100%] Built target HelloInstall the project...-- Install configuration: ""-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/local/bin/Hello-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/local/share/Hello-1.0-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/local/share/Hello-1.0/assets/file0-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/local/share/Hello-1.0/assets/file1
看一下輸出的內(nèi)容，來確定它具體的安裝位置，這個程序已經(jīng)安裝好了。
快速自定義
CMake 的安裝前綴（由 CMAKE_INSTALL_PREFIX 變量指定）默認(rèn)是在 /usr/local 這個位置，但是所有的 CMake 變量都可以在你運行 cmake 命令的時候，加一個 -D 選項來改變它。
$ cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr ..$ make install DESTDIR=/tmp/dist-hello$ make install DESTDIR=/tmp/dist-hello[100%] Built target HelloInstall the project...-- Install configuration: ""-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/bin/Hello-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/share/Hello-1.0-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/share/Hello-1.0/assets/file0-- Installing: /tmp/dist-hello/usr/share/Hello-1.0/assets/file1
所有由 CMake 使用的變量都可以通過這種方式來修改。
交互式的 CMake
CMake 的交互模式是一種用于配置安裝環(huán)境的友好而有用的方法。要讓用戶知道該項目使用的所有可能的 CMake 變量是一件工作量很大的事，因此 CMake 交互式界面是他們無需查看 Makefile 和 CMakeLists 即可發(fā)現(xiàn)自定義選項的簡便方法。
為了調(diào)用這個交互式的 CMake，使用 ccmake 命令，在這個簡單的項目里沒有太多的東西。但是對于像 Rosegarden 這樣的大型項目，這將非常有用。
Rosegarden
CMake 的更多知識
還有很多很多的 CMake 知識需要去了解。作為一個開發(fā)者，我非常喜歡它簡潔的語法、詳盡的文檔、可擴展性以及便捷性。作為一個用戶我非常喜歡 CMake 友好且實用的錯誤提示信息還有它的用戶界面，如果你的項目還未開始使用構(gòu)建系統(tǒng)，請了解一下 CMake 吧。你以及以后嘗試打包你應(yīng)用程序的任何人都不會后悔。
文章題目：拋棄Autotools向CMake邁進(jìn)吧
當(dāng)前鏈接：http://www.dlmjj.cn/article/coddpdj.html
