Linux c++ vim环境搭建系列（6）——CMakeLists.txt多文档多目录组织方法和编写示例

CMakeLists.txt学习

1. 概要

主要是关于cmakelists.txt的编写模板，和多文档多目录的组织方法详解， 涉及第三方库的添加使用方法.

这里主要介绍cmakelists.txt的编写, 完整项目示例参见: https://github.com/whuwzp/vim_config/blob/master/test/cmake_example

2. 完整案例

项目目录结构:(省略了build目录)

$ ~/test/cmake_example$ tree
.
├── bin # 生成可执行文件的文件夹
│   └── main
├── CMakeLists.txt # 根目录cmakelists.txt
├── hello1 # 子目录1
│   ├── CMakeLists.txt # 子目录1的cmakelists.txt
│   ├── hello1.cpp
│   └── hello1.h
├── hello2 # 子目录2
│   ├── CMakeLists.txt # 子目录2的cmakelists.txt
│   ├── hello2.cpp
│   └── hello2.h
├── main.cpp # main函数所在源文件, 需要调用hellofunc1和hellofunc2
└── mbedtls # 第三方库
    ├── include # 第三方库的头文件
    │   └── mbedtls
    │       ├── aes.h # 省略了mbedtls的其他头文件
    │       └── xtea.h
    └── lib # 第三方库的库文件
        ├── libmbedcrypto.a
        ├── libmbedtls.a
        └── libmbedx509.a

整体思路就是:

1. 对于我们自己的代码: 每个文件文件夹单独编译生成库文件, 最后链接. 这一步靠add_subdirectory, add_library , target_link_libraries三个函数配合完成
2. 对于第三方的库文件: 包含其头文件和库文件, 最后链接. 这一步主要靠include_directories和target_link_libraries实现.

3. cmakelists.txt编写及详细解释

一共有三个CMakeLists.txt.

这个是项目根目录的CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.6)
# 定义工程名称
project("main")

set(CMAKE_CXX_COMPILER "clang++")
set(targets	main)

# main source files
aux_source_directory(. main_src_files)
# add sub dirs
set(subdirs hello1 hello2)
FOREACH(subdir ${subdirs})
	add_subdirectory(${subdir})
ENDFOREACH(subdir)

# other header files
set(includes
	${PROJECT_SOURCE_DIR}/mbedtls/include/
)
# other libs files
set(libs
	${PROJECT_SOURCE_DIR}/mbedtls/lib/libmbedtls.a
	${PROJECT_SOURCE_DIR}/mbedtls/lib/libmbedcrypto.a
	${PROJECT_SOURCE_DIR}/mbedtls/lib/libmbedx509.a
)

set(CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++11 -stdlib=libc++ -pthread -Werror -Weverything -Wno-documentation-unknown-command -Wno-sign-conversion -Wno-switch-enum -Wno-unused-variable -Wno-unused-macros -Wno-zero-as-null-pointer-constant -Wno-reserved-id-macro -Wno-documentation-deprecated-sync -Wno-implicit-int-conversion -Wno-deprecated-declarations -Wno-disabled-macro-expansion -Wno-float-equal -Wno-c++98-compat -Wno-c++98-compat-pedantic -Wno-global-constructors -Wno-exit-time-destructors -Wno-missing-prototypes -Wno-padded -Wno-old-style-cast")
set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)
set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "-lc++ -lc++abi")
include_directories(${includes})
add_executable(${targets} ${main_src_files})
target_link_libraries(${targets} ${libs} ${subdirs}) 

这个是hello1中的CMakeLists.txt:

aux_source_directory(. hello1_src_files)
add_library(hello1 ${hello1_src_files})

这个是hello2中的CMakeLists.txt:

aux_source_directory(. hello2_src_files)
add_library(hello2 ${hello2_src_files})

3.1 基本设置

# 这句可选, 不一定要
cmake_minimum_required(VERSION 2.6)
# 定义工程名称, 名字随意
project("main")

3.2 编译器选择

cmakelists.txt是用set设置变量的, CMAKE_CXX_COMPILER应该是类似宏一样, 是预先设定好的, 这句是设置编译器为clang++. 我们也可以设置自定义的变量targets. 访问变量则用${targets}.

# 也可以设置为g++或gcc
set(CMAKE_CXX_COMPILER "clang++")
# 设置一个变量名为targets, 变量值设置为main
set(targets	main)

3.3 添加源文件

aux_source_directory(path filesname)函数是把path中所有cpp和c的文件名集合赋值给filename (filesname就相当于是一个数组, 数组中每个元素是源文件的文件名).

这句是把当前目录(.就是当前目录)中所有的cpp和c赋值给main_src_files.

# main source files
aux_source_directory(. main_src_files)

3.4 添加子目录

add_subdirectory(dirname)函数是添加子目录, 这样的话dirname子目录下的CMakeLists.txt也会被自动cmake.

以下是添加hello1和hello2子目录:(这个方法不太方便, 如果有很多子目录就得复制这个函数比较麻烦, 提倡用下面的循环方法)

add_subdirectory(hello1)
add_subdirectory(hello2)

3.5 循环添加子目录

循环语句样式如下, 编译array中的每个元素, 赋值给变量item, 然后分别添加进子目录.

FOREACH(item array)
	add_subdirectory(${item})
ENDFOREACH(item)

这个语句块是:

1. 新增(数组)变量subdirs, 并赋值为hello1, hello2(数组).
2. 循环访问subdirs中的元素, 赋值给subdir
3. 添加至子目录

# add sub dirs
set(subdirs hello1 hello2)
FOREACH(subdir ${subdirs})
	add_subdirectory(${subdir})
ENDFOREACH(subdir)

3.6 子目录CMakeLists.txt编写

1. aux_source_directory函数前面解释过.
2. add_library(output mode filesname)函数是用filesname源文件, 以mode形式(可选STATIC或SHARED), 生成库文件output(默认应该是静态库). 这个生成的文件路径后面介绍, 文件名一般是静态库liboutput.a或共享库liboutput.so (也就是会自动加上lib的前缀)

aux_source_directory(. hello1_src_files)
# 这个默认是静态库
add_library(hello1 ${hello1_src_files})
# 用以下生成共享库
add_library(hello1 SHARED ${hello1_src_files})

生成了库文件后, 就可以在link阶段链接生成最终的可执行文件:(后面也会有)

# 以下是根目录中CMakeLists.txt, 其中libs变量后面会介绍, 是其他第三方的库文件, subdirs就是所有子目录生成的库文件, 这些库文件一起来链接生成targets
target_link_libraries(${targets} ${libs} ${subdirs})

3.7 添加其他第三方头文件和库文件

上面的子目录一般是我们自己编写的, 如果要用第三方的库文件例如本例中的mbedtls, 那么我们可以以下方式添加头文件和库文件.

1. include_directories: 添加include头文件
2. target_link_libraries: 链接的库文件

# other header files
set(includes
	${PROJECT_SOURCE_DIR}/mbedtls/include/
)
# other libs files
set(libs
	${PROJECT_SOURCE_DIR}/mbedtls/lib/libmbedtls.a
	${PROJECT_SOURCE_DIR}/mbedtls/lib/libmbedcrypto.a
	${PROJECT_SOURCE_DIR}/mbedtls/lib/libmbedx509.a
)
set(subdirs hello1 hello2)

include_directories(${includes})
target_link_libraries(${targets} ${libs} ${subdirs})

3.8 编译选项之warning设置

如果make时报错了(警告), 例如-Wreserved-id-macro,, 而我们又觉得这类警告不碍事, 就可以添加-Wno-reserved-id-macro在这里面, 意思是no warning xxx警告.

set(CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++11 -stdlib=libc++ -pthread -Werror -Weverything -Wno-documentation-unknown-command -Wno-sign-conversion -Wno-switch-enum -Wno-unused-variable -Wno-unused-macros -Wno-zero-as-null-pointer-constant -Wno-reserved-id-macro -Wno-documentation-deprecated-sync -Wno-implicit-int-conversion -Wno-deprecated-declarations -Wno-disabled-macro-expansion -Wno-float-equal -Wno-c++98-compat -Wno-c++98-compat-pedantic -Wno-global-constructors -Wno-exit-time-destructors -Wno-missing-prototypes -Wno-padded -Wno-old-style-cast")

注意: 很多时候我们要用pthread, 这时一定要加上-pthread

3.9 编译选项之release debug设置

set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)
set(CMAKE_BUILD_TYPE Release)

3.10 编译选项之输出文件路径

PROJECT_SOURCE_DIR也像是一个宏, 指的是项目源文件根目录

set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

3.11 链接设置

1. add_executable是生成可执行文件
2. add_library是生成库文件

add_executable(${targets} ${main_src_files})
target_link_libraries(${targets} ${libs} ${subdirs})

注意: 一定要先add_executable, 再target_link_libraries, 原因是必须先知道要生成的可执行文件, 才能链接, 否则报错: CMake error: 'target is not built by this project', 见: https://stackoverflow.com/questions/43245425/cmake-error-target-is-not-built-by-this-project

参考网址

1. cmakelists.txt基础1： http://www.cnblogs.com/52php/p/5681745.html
2. cmakelists.txt基础2： http://www.cnblogs.com/52php/p/5681751.html
3. cmakelists.txt基础3： http://www.cnblogs.com/52php/p/5681755.html
4. cmakelists.txt多文档多目录组织方法： https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-cmake/