用CMake管理自己的程序（一）

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本文详细解析CMakeLists.txt的基本概念，包括命令、变量和包的应用，以一个Qt程序为例，演示如何设置CMAKE版本、工程名称、使用find_package管理Qt库，以及如何使用自定义变量和内置变量组织源代码和链接依赖。

前言

CMake是一个非常常用的构建管理软件，本质上它并不负责程序的构建，但是会为程序构建提供足够多的信息，以便生成一个当前平台支持的make文件或工程文件。
CMake的使用可以分为两大部分：程序构建与程序管理
程序构建是指如何通过CMake生成一个平台支持的make文件或工程文件，CMake还自带一个GUI程序帮忙做这件事，比较简单就不多说了。程序管理是指如何用CMake去组织一个程序中的各个文件，将其当作工程文件的过程，主要就是搞明白CMakeList.txt这个文件要如何编写。这篇文章主要针对的是程序管理。

基础概念

在CMake用作工程管理的时候，我们需要了解CMakeLists.txt文件中几个基础概念：

命令
也就是CMake中的“函数”，我们可以通过命令进行各种各样的操作，大部分情况下，我们使用命令都是为了设置“变量”。
变量
可以是内部变量，也可以是自定义变量。变量最终会在编译期起到各式各样的作用。比如有的变量可以用来指定编译过程中要自动化的执行哪些操作，有些变量是告诉编译器编译一个程序要用哪些源代码等等。
包
由第三方库提供的，方便用户在CMake中快速指定依赖库的方法。不使用包的时候，就需要人工指定某个库所在的路径和库的名称了。

下面我们可以通过一个例子来更好的理解如何用CMake管理程序

一个Qt程序

如果大家使用QtCreator创建一个新程序并选择使用CMake而不是qmake管理的时候，QtCreator会自动的为我们生成一个CMake文件(CMakeLists.txt)，初看这个CMake非常的复杂，不过不用怕，让我们化简一下（真正需要的时候还可以再加回去）：
考虑到我们使用Qt5，那么所有里面的Qt6部分都可以化简，考虑我们不用Android，Android相关的部分也要化简，不考虑MACOS，化简，最终结果就是：
简单的CMakeLists.txt
让我们分析一下：
第1行很简单就能理解，设置cmake的最小允许的版本。因为cmake有很多个版本，不同版本之间的功能有所不同，为了能够正确使用，我们就需要限制一个最小的版本。Qt默认限制的是3.5，这个基本不需要修改。
第3行，就是定义我们工程的名称，版本号以及使用的语言。CXX就是c++语言。
从第5行开始到12行结束，我们使用了set命令，设置了各种各样的变量，从变量的名字我们就可以大概了解这些变量的作用：CMAKE表示CMAKE内置的变量，基本上就是设置了查找文件的时候要包含当前目录，开启自动UIC，开启自动MOC，开启自动RCC（这些都是Qt在编译过程中要用到的预处理工具），然后设定了C++标准是C++11，并且设置了强制C++标准.
第14行，我们使用find_package命令来查找Qt5提供的组件Widgets（可以用空格分割以便同时查找其它的组件，例如Sql，Network等），也就是Qt5中相应的库文件。这个查找结果保存在了Qt5这个变量中，我们以后会使用得到。
注意：Qt5是一个固定的名字，他就是表示了Qt5，换成别的名字就会导致cmake去查找其它的包，所以为了找到Qt5，我们只能用这个名字。最后的REQUIRED表示Qt5是必须的，如果找不到这个库，就会编译失败。（考虑到c接口的库是动态加载的，也就是说找不到也不会导致编译失败，只是运行时功能缺失而已。但是Qt库由于是C++接口，找不到就会直接编译失败。）
16行到20行，我们使用set命令设置了一个叫做PROJECT_SOURCES的变量，这个变量不是CMAKE开头的，很显然，是一个自定义变量，它可以起名叫做任何名字，但是之所以叫做PROJECT_SOURCES，就是因为我们接下来要定义的，就是我们工程中，都要包含哪些源代码。使用换行作为分隔符，我们一共添加了4个文件作为我们的源代码，其中还有一个ui文件。注意，当我们要设置多个文件的时候，我们可以使用空格或换行作为分割。
23行到25行，我们使用add_executable命令，添加一个可执行程序，名字叫做test，这个程序的所有源码，则由PROJECT_SOURCES这个变量提供，不过不使用变量，则可以像变量设置一样，通过空格或换行分割提供。
最后，第27行，我们通过target_link_libraries命令告诉cmake，test这个可执行程序需要的第三方库是Qt5中的Widgets，也就是之前find_package命令查找到的Qt5这个包中Widgets模块。

复习

set命令：可以设置各种各样变量的值。如果一个变量是一个文件列表，则文件之间可以使用空格或换行分割
find_package命令：可以用于查找第三方库。如果不使用该命令查找包，则最终指定目标依赖的库的时候，就需要手动的写明库的路径和文件名了。
add_executable命令：指定工程中一个可执行程序的名字，以及编译这个可执行程序所需要的所有的源文件。对于Qt程序来说，ui文件，qrc文件也属于源文件的一部分，也需要一并指定。

CMAKE_XXXXX变量：CMAKE开头的变量是CMAKE的内置变量，基本上其含义都可以“望文生义”，可以根据需要设置。其中为了要编译Qt程序，特别的需要设置 CMAKE_AUTOUIC ，CMAKE_AUTOMOC，CMAKE_AUTORCC 这三个变量的值为ON，也就是开启自动调用uid，moc与rcc。