1.CMake編譯原理

CMake是一種跨平臺編譯工具，比make更為高階，使用起來要方便得多。CMake主要是編寫CMakeLists.txt檔案，然後用cmake命令將CMakeLists.txt檔案轉化為make所需要的makefile檔案，最後用make命令編譯原始碼生成可執行程式或共享庫（so(shared object)）。因此CMake的編譯基本就兩個步驟：

1. cmake
2. make

cmake 指向CMakeLists.txt所在的目錄，例如cmake … 表示CMakeLists.txt在當前目錄的上一級目錄。cmake後會生成很多編譯的中間檔案以及makefile檔案，所以一般建議新建一個新的目錄，專門用來編譯，例如

mkdir build
cd build
cmake ..
make

make根據生成makefile檔案，編譯程式。

2.使用Cmake編譯程式

我們編寫一個關於開平方的C/C++程式專案，即b= sqrt(a)，以此理解整個CMake編譯的過程。

a.準備程式檔案

檔案目錄結構如下：

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

標頭檔案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
 

標頭檔案b.c，如下所示：

#include "../include/b.h"

double cal_sqrt(double value)
{
    return sqrt(value);
}

main.c主函式，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.編寫CMakeLists.txt

接下來編寫CMakeLists.txt檔案，該檔案放在和src，include的同級目錄，實際方哪裡都可以，只要裡面編寫的路徑能夠正確指向就好了。CMakeLists.txt檔案，如下所示：

#1.cmake verson，指定cmake版本 
cmake_minimum_required(VERSION 3.2)

#2.project name，指定專案的名稱，一般和專案的資料夾名稱對應
PROJECT(test_sqrt)

#3.head file path，標頭檔案目錄
INCLUDE_DIRECTORIES(
include
)

#4.source directory，原始檔目錄
AUX_SOURCE_DIRECTORY(src DIR_SRCS)

#5.set environment variable，設定環境變數，編譯用到的原始檔全部都要放到這裡，否則編譯能夠通過，但是執行的時候會出現各種問題，比如"symbol lookup error xxxxx , undefined symbol"
SET(TEST_MATH
${DIR_SRCS}
)

#6.add executable file，新增要編譯的可執行檔案
ADD_EXECUTABLE(${PROJECT_NAME} ${TEST_MATH})

#7.add link library，新增可執行檔案所需要的庫，比如我們用到了libm.so（命名規則：lib+name+.so），就新增該庫的名稱
TARGET_LINK_LIBRARIES(${PROJECT_NAME} m)

CMakeLists.txt主要包含以上的7個步驟，具體的意義，請閱讀相應的註釋。

c.編譯和執行程式

準備好了以上的所有材料，接下來，就可以編譯了，由於編譯中出現許多中間的檔案，因此最好新建一個獨立的目錄build，在該目錄下進行編譯，編譯步驟如下所示：

mkdir build
cd build
cmake ..
make

操作後，在build下生成的目錄結構如下：

├── 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的目錄下生成了一個可執行的檔案test_sqrt,執行獲取結果如下： 命令： ./test_sqrt 結果： input a:49.000000 sqrt result:7.000000