cmake构建32位应用程序

1. 背景介绍
2. 工具介绍
3. 环境搭建
4. MinGW编译器版本

1. 背景介绍

最近需要使用第三方动态库文件G33DDCAPI.dll进行二次开发。由于这个动态库文件生成的时间比较早，且只提供了32位的版本，并没有提供源代码。如果希望利用这个动态库进行开发，有两种解决方法：

编译64位应用程序，但需要在64位程序中链接32位动态库；
将整个程序编译为32位应用程序。

方法1需要创建独立的线程，对动态库进行调用，并使用某种形式的IPC在64位应用程序和辅助进程之间传递这些调用。实际处理起来会很麻烦。

方法2需要搭建32位的编译环境（使用32位编译器，其他32位库etc）。在环境搭好后，不需要在程序中进行额外的处理，以下采用第二种方法。

开发环境配置如下：

操作系统：win11

编译器：mingw-w64

编译工具：cmake

IDE：CLion 2021

2. 工具介绍

首先介绍一下用到的工具，熟悉工具的大佬自行跳过。

1）编译器mingw-w64。源程序文件（源码）需要经过编译（包括预处理、编译、汇编、链接四个过程），才能生成可执行文件，这个过程需要用到编译器。mingw-w64是编译器gcc的 windows版本。注意mingw和mingw-w64并不相同，一般推荐使用mingw-w64，具体有哪些区别参考MinGW-w64安装教程。

2）编译自动化工具cmake。cmake是一款开源、跨平台编译自动化工具，支持多种语言和平台。为什么要使用cmake呢？如果直接使用编译器对源程序进行编译处理，需要手动执行各种命令（如gcc，mingw32等），当源文件较多时，这个过程会非常复杂和繁琐。因此，开发人员开发了各种buildsystem（构建系统），告诉计算机如何使用编译工具，自动完成从source code到可执行文件或库文件的编译过程，即编译自动化。这些buildsystem种类繁多，包括makefile，某个IDE的项目文件，如vs的vcxproj文件等等。为了避免学习和维护多个这样的buildsystem，项目可以使用cmake语言编写的文件（CMakeLists.txt）抽象地指定其构建系统。利用这些文件，cmake可以为每个用户本地生成一个需要的buildsystem。综上所述，cmake根据CMakeLists.txt生成一个buildsystem，再由这个buildsystem指导编译器，完成源文件的编译过程，生成可执行文件或库文件。具体过程如下图所示。具体教程和帮助文档参考CMake官网。

3）集成开发环境CLion。由于开发过程中用到的工具比较多，手动执行的过程也比较繁琐，借助IDE将这些工具集成到一起，方便配置和使用，并且借助IDE提供的其他功能，能够极大提高开发和调试的效率。CLion是JetBrain旗下的一款跨平台C/C++开发IDE，直接官网下载，激活/破解的具体方法参考CLion安装教程。

3. 环境搭建

下面介绍如何在CLion中搭建32位的编译和调试环境。

步骤1，在File->Setting->Build,Execution,Deployment->CMake中进行如下设置：

这里是对CMake命令的参数进行设置，每一行设置的具体含义，可以参考CLion的帮助文档（设置界面左下角“帮助”图标）

步骤2，同样在Setting界面，点击Toolchains，对编译调试过程中用到的所有工具，进行设置：

值得注意的是，CMake和Debugger直接使用CLion自带的就行，而编译工具集Toolset不能使用CLion自带的mingw-w64，其自带的mingw-w64只提供了编译64位应用程序的版本，而为了链接32位动态库，必须使用32位编译工具集，这非常重要，否则项目在编译阶段会报错！！！关于编译器版本识别参考下一节MinGW编译器版本。

步骤3，创建CMakeLists.txt，使用

target_link_directories(tst PUBLIC ${PROJECT_SOURCE_DIR})

target_link_libraries(tst G33DDCAPI.dll)

告诉编译器，可执行文件tst需要链接库文件G33DDCAPI.dll，和库文件所在目录。

步骤4，点击load cmake project按钮，执行cmake命令，生成对应的buildsystem。最后，点击运行，即可成功运行。

4. MinGW编译器版本

这里多说一点，mingw编译器可以分为三种类型，Windows平台下安装mingw编译器后，在对应bin目录下，执行gcc -v命令可以看到自己到底是安装的那种编译器：

mingw32-gcc.exe 编译器将在32位系统上构建32位应用程序。由于MinGW项目已经很久没有更新了，且只能编译32位程序，不推荐安装。执行gcc -v后，可以看到Target显示为mingw32，这表示你安装的编译器是老旧的MinGW版本。
i686-w64-mingw32-gcc.exe 编译器将在64位系统上构建32位应用程序。该编译器属于MinGW-w64项目，用于编译32位应用程序，这也是本项目需要的编译器。执行gcc -v后，可以看到Target显示为i686-w64-mingw32。
x86_64-w64-mingw32-gcc.exe 编译器将在64位系统上构建64位应用程序。该编译器属于MinGW-w64项目，用于编译64位应用程序，执行gcc -v后，可以看到Target显示为x86_64-w64-mingw32。

更多关于MinGW编译器相关信息参考MinGW编译器版本。

下一篇文章讲解，在cmake中如何利用Qt库进行32位程序的开发。