1. c++项目构建与CMake简介

在Windows系统上我们通常使用Visual Studio（VS）来生成我们的c++项目。我们只需在VS相应的层次目录中添加相应的文件即可，而不需要手动指定各个文件的具体路径及依赖包含关系。

在Linux系统上我们通常使用CMake来构建c++项目。cmake是一个跨平台的编译工具，CMake 的组态档取名为 CMakeLists.txt。换一个通俗点的意思就是我只需要写一个CMakeLists.txt文件来指明与我的项目有关的文件、依赖等，便可将这个项目正常编译及生成可执行文件。

注：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。即当我们使用cmake命令后，我们还要使用make命令生成可执行文件。

2.使用g++编译cpp文件

g++是GNU开发的C++编译器，是GCC（GNU Compiler Collection）GNU编译器套件的组成部分。对应一个简单的c++程序，我们一般可以使用g++命令进行直接编译。

/*文件名为main.cpp*/
#include <iostream>
int main(){
        std::cout<<"hello,world\n";
        return 0;
}

我们可以使用如下命令进行编译：

g++ -o hello main.cpp

我们可以看到程序正常编译与执行：

当然g++以及gcc有较多的命令与功能，这里不再详细展开说明。

3. Cmake入门

3.1 一个简单的CMakeLists.txt：

cmake_minimum_required(VERSION 3.9) #最低版本

project(helloworld VERSION 1.0) #项目名称及自定义版本号
add_executable(hello_cmake main.cpp) #添加生成可执行文件

接下来我们使用cmake . &&make&&./hello_cmake便可编译、生成与运行我们所编译的文件了。

• cmake .：在当前目录下生成标准建构档（可以理解为中间文件）,这里的 “.” 指代的是当前目录。

• make：编译中间文件，生成可执行文件。

• ./hello_cmake：运行可执行文件。

这样，我们便使用CMake编译与生成了第一个c++文件。到目前为止它与上文中使用到的g++的作用是一样的。而当一个c++项目越复杂时，使用CMake的优势也将越来越明显。

3.2 创建build文件夹，不同文件分离与有序化

如果你运行了cmake . &&make这两个命令，你就会发现在你的源文件所在的目录下多出了很多其他的文件。这些文件是项目编译中很重要的文件，但其实你可以完全不用去管他。我们只需要关注CMakeLists.txt与源文件。

上述问题的解决方法是在项目文件夹中创建一个build文件用于保存这些“无关紧要的编译文件”——mkdir build。

这样你只需要进入build目录使用cmake .. &&make便可以生成二进制文件了（可执行文件）。

注：cmake ..中 ”..“ 指代上一级目录。所以在build目录中使用cmake ..指代的是：调用上一级目录中的CMakeLists.txt文件，并将生成的中间文件保存在当前目录。

附：对于较大型的c++项目，合理利用文件夹分类文件可以帮到我们很多。例如创建src文件夹存放源文件（源代码），创建bin(binary)存放可执行文件，创建include存放头文件。

3.3 CMake使项目中包含头文件

我们创建一个include目录并在目录下编写一个较为简单的header:

#pragma once
#include <iostream>
class Blah{
	public:
	inline void boo(){
		std::cout<<"Boo!\n";
	}
};

然后再在源文件中添加一个#include "header.h"来引用头文件。这时如果不改变CMakeLists.txt文件，显然源文件并不知道这个header.h的具体位置。

所以，我们需要修改CMakeLists.txt文件（事实上只需要添加一行语句）

cmake_minimum_required(VERSION 3.9)

project(helloworld VERSION 1.0)
add_executable(hello_cmake main.cpp)
target_include_directories(hello_cmake PUBLIC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include)

target_include_directories：指定编译给定目标时要使用的include目录。这里即在编译生成hello_make可执行文件时，使用CMakeLists.txt所在的目录下的include目录。（INTERFACE、PUBLIC和PRIVATE关键字用于指定target_include_directories的影响范围）。在引用库路径时使用这个命令更多，这里不在展开。

当然在CMake中include_directories也可以指定头文件目录。其作用是：将给定的目录添加到编译器用来搜索头文件的目录中。它的范围相较于target_include_directories更大。不需要针对于某一个给定的目标。所有生成的可执行文件都可以在include_directories指定的目录下搜索查找头文件。

3.4 CMake处理多个源文件的编译

1. 修改add_executable,添加多个源文件，例如：

add_executable(hello_cmake main.cpp src/Blah.cpp)

2. 通过修改CMakeLists.txt文件指定源文件的路径。

​ 在CMakeLists.txt中添加如下代码即可：

file(GOLB_RECURSE SRC_FILES src/*.cpp)
add_executable(hello ${SRC_FILES})

这里的${}，相当于一个变量。在CMake中经常使用！

我们可以使用以下语句设置相应路径变量，则MYLIB_INCLUDE_DIRS为设置的路径。

set(MYLIB_INCLUDE_DIRS /tmp/customPATH/include)

3.5 CMake中引用相关文件（library\package）

我们首先需要了解以下概念。

linux下有两种库:动态库(.so)和静态库(.a)(共享库)。二者的不同点在于代码被载入的时刻不同。

• 静态库的代码在编译过程中已经被载入可执行程序,因此体积比较大。

• 动态库(共享库)的代码在可执行程序运行时才载入内存，在编译过程中仅简单的引用，因此代码体积比较小。

1. My own lib:

add_library(mylib STATIC lib/blah.cpp) #STATIC 静态 #添加lib
add_executable(hello_cmake main.cpp) #生成可执行文件
target_link_libraries(hello_cmake PUBLIC mylib) #链接库文件

2. external lib with find_package:

这里以sfml作为外部依赖包为例，它需要首先从软件仓库下载，再在CMakeLists.txt文件中编写如下语句。

find_package(SFML 2 REQUIRED network audio graphics window system)
target_include_directories(hello_cmake PUBLIC ${SFML_INCLUDE_DIR}) 
target_link_libraries(hello_cmake PUBLIC ${SFML_LIBRARIES} ${SFML_DEPENDENCIES}) #链接库文件

这样我们就可以在源文件中加入相关include语句了。

#include <SFML/System.hpp>
#include <SFML/Main.hpp>

3. external lib manually (手动引用库文件)

find_library(MYLIB mylib)
find_library(MYLIB mylib PATHS /tmp/customPATH)

​ find_library可以加入REQUIRED参数，它表示为如果未找到任何内容，则停止处理并显示错误消息。

3.6 CMake的嵌套使用

主要操作如下：

add_subdirectory(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])

作用：添加一个子目录并构建该子目录。

例如在库文件中，我们可能还需要添加头文件的路径。而将其全部写在外部的CMakeLists.txt文件中又会略显臃肿。

这时我们可以在lib文件中，编写一个新的CMakeList.txt，然后仅仅将相关代码放上去。例如

add_library(mylib STATIC blah.cpp) #STATIC 静态 #添加lib
target_include_directories(hello_cmake PUBLIC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include) #指定头文件

4. 案例代码

cmake_minimum_required(VERSION 3.9)
project(example_test1)
set (EXECUTABLE_OUTPUT_PATH /home/tom/文档/example_test1/bin)
aux_source_directory (/home/tom/文档/example_test1/src SRC_LIST)
include_directories (/home/tom/文档/example_test1/ltkcpp/include)

find_library(LIBLTKCPP libltkcpp_x86_64.a /home/tom/文档/example_test1/ltkcpp/lib)
find_library(LIBLTKCPP_IMPINJ libltkcppimpinj_x86_64.a /home/tom/文档/example_test1/ltkcpp/lib)
# it is not recommended to statically link for ssl and crypto libraries
find_library(LIBSSL ssl REQUIRED)
find_library(LIBCRYPTO crypto REQUIRED)
# The ETK does not contain a host static library for xml2.  Add the generic
# name 'xml2' to link against the dynmaic library when compiling for host.
find_library(LIBXML2 NAMES libxml2.a xml2 REQUIRED)
set(LIBS
    ${LIBLTKCPP}
    ${LIBLTKCPP_IMPINJ}
    ${LIBCRYPTO}
    ${LIBSSL}
    ${LIBXML2}
)

add_executable(main ${SRC_LIST})
target_link_libraries(main PRIVATE ${LIBS})

aux_source_directory (< dir > < variable >) 搜集所有在指定路径下的源文件的文件名，将输出结果列表储存在指定的变量中。