CMake使用记录_查看cmake使用的gcc-优快云博客

本文详细介绍了如何在Linux系统中搭建开发环境，包括安装GCC和GDB，以及它们的使用方法，如预处理、编译、汇编、优化C++代码。此外，还讲解了CMake的使用，如设置编译选项、添加库文件路径、生成可执行文件等。最后，介绍了GDB调试器的基本操作，如设置断点、查看代码、跟踪变量等。

一、开发环境搭建

编译器，调试器安装

sudo apt update
# 通过以下命令安装编译器和调试器
sudo apt install build-essential gdb

确认版本

gcc --version
g++ --version
gdb --version

cmake安装

sudo apt install cmake
cmake --version

二、GCC编译器

使用 gcc 指令编译 C 代码使用 g++指令编译 C++ 代码

#预处理-Pre-Processing 
# -E 选项指示编译器仅对输入文件进行预处理
g++  -E test.cpp  -o test.i   //.i文件

#编译-Compiling
# -S 编译选项告诉 g++ 在为 C++ 代码产生了汇编语言文件后停止编译
g++  -S test.i  -o   test.s

#汇编-Assembling 
# -c 选项告诉 g++ 仅把源代码编译为机器语言的目标代码
g++  -c test.s  -o test.o

# -o 编译选项来为将产生的可执行文件用指定的文件名
g++ test.o  -o test

调试程序

# -g 选项告诉 GCC 产生能被 GNU 调试器GDB使用的调试信息，以调试程序。
g++ -g test.cpp

优化程序

## 所谓优化，例如省略掉代码中从未使用过的变量、直接将常量表达式用结果值代替等等，这些操作
会缩减目标文件所包含的代码量，提高最终生成的可执行文件的运行效率。
# -O 选项告诉 g++ 对源代码进行基本优化。这些优化在大多数情况下都会使程序执行的更快。 -O2 
选项告诉 g++ 产生尽可能小和尽可能快的代码。 如-O2，-O3，-On（n 常为0–3）
# -O 同时减小代码的长度和执行时间，其效果等价于-O1
# -O0 表示不做优化
# -O1 为默认优化
# -O2 除了完成-O1的优化之外，还进行一些额外的调整工作，如指令调整等。
# -O3 则包括循环展开和其他一些与处理特性相关的优化工作。
# 选项将使编译的速度比使用 -O 时慢， 但通常产生的代码执行速度会更快。
# 使用 -O2优化源代码，并输出可执行文件
g++ -O2 test.cpp

-l 和 -L 指定库文件 | 指定库文件路径

# -l参数(小写)就是用来指定程序要链接的库，-l参数紧接着就是库名
# 在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库直接用-l参数就能链接
# 链接glog库
g++ -lglog test.cpp
# 如果库文件没放在上面三个目录里，需要使用-L参数(大写)指定库文件所在目录
# -L参数跟着的是库文件所在的目录名
# 链接mytest库，libmytest.so在/home/bing/mytestlibfolder目录下
g++ -L/home/bing/mytestlibfolder -lmytest test.cpp

引用头文件

# -I 
# /usr/include目录一般是不用指定的，gcc知道去那里找，但 是如果头文件不在/usr/icnclude
#里我们就要用-I参数指定了，比如头文件放在/myinclude目录里，那编译命令行就要加上-I/myinclude 参数了，如#果不加你会得到一个”xxxx.h: No such file or directory”的错
#误。-I参数可以用相对路径，比如头文件在当前目录，可以用-I.来指定。上面我们提到的–cflags参
#数就是用来生成-I参数的。
g++ -I/myinclude test.cpp

c++标准

# 使用 c++11 标准编译 test.cpp
g++ -std=c++11 test.cpp

三、GDB调试

调试开始：执行gdb [exefilename] ，进入gdb调试程序，其中exefilename为要调试的可执行文件名

$(gdb)help(h) # 查看命令帮助，具体命令查询在gdb中输入help + 命令

$(gdb)run(r) # 重新开始运行文件（run-text：加载文本文件，run-bin：加载二进制文
件）

$(gdb)start # 单步执行，运行程序，停在第一行执行语句

$(gdb)list(l) # 查看原代码（list-n,从第n行开始查看代码。list+ 函数名：查看具体函
数）

$(gdb)set # 设置变量的值

$(gdb)next(n)   # 单步调试（逐过程，函数直接执行）

$(gdb)step(s) # 单步调试（逐语句：跳入自定义函数内部执行）

$(gdb)backtrace(bt) # 查看函数的调用的栈帧和层级关系

$(gdb)frame(f) # 切换函数的栈帧

$(gdb)info(i) # 查看函数内部局部变量的数值

$(gdb)finish # 结束当前函数，返回到函数调用点

$(gdb)continue(c) # 继续运行

$(gdb)print(p) # 打印值及地址

$(gdb)quit(q) # 退出gdb

$(gdb)break+num(b) # 在第num行设置断点

$(gdb)info breakpoints # 查看当前设置的所有断点

$(gdb)delete breakpoints num(d) # 删除第num个断点

$(gdb)display # 追踪查看具体变量值

$(gdb)undisplay # 取消追踪观察变量

$(gdb)watch # 被设置观察点的变量发生修改时，打印显示

$(gdb)i watch # 显示观察点

$(gdb)enable breakpoints # 启用断点

$(gdb)disable breakpoints # 禁用断点

$(gdb)x # 查看内存x/20xw 显示20个单元，16进制，4字节每单元

$(gdb)run argv[1] argv[2] # 调试时命令行传参

$(gdb)set follow-fork-mode child#Makefile项目管理：选择跟踪父子进程（fork()）

四、CMAKE使用

CMake是一个跨平台的安装编译工具，可以用简单的语句来描述所有平台的安装(编译过程)。

常用指令和常用变量

指令是大小写无关的，参数和变量是大小写相关的变量使用${}方式取值，但是在 IF 控制语句中是直接使用变量名

1、指令

cmake_minimum_required - 指定CMake的最小版本要求语法： cmake_minimum_required(VERSION versionNumber [FATAL_ERROR])

# CMake最小版本要求为2.8.3
cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)

message打印信息

message("#### current cmake version: ${CMAKE_MAJOR_VERSION}.${CMAKE_MINOR_VERSION}.${CMAKE_PATCH_VERSION}")

project - 定义工程名称，并可指定工程支持的语言

语法： project(projectname [CXX] [C] [Java])

# 指定工程名为HELLOWORLD
project(HELLOWORLD)

set - 显式的定义变量

语法：set(VAR [VALUE] [CACHE TYPE DOCSTRING [FORCE]])

# 定义SRC变量，其值为sayhello.cpp hello.cpp
set(SRC sayhello.cpp hello.cpp)
#set CMAKE_BUILD_TYPE
set( CMAKE_BUILD_TYPE Debug )

find_package-用于查找包（通常是使用三方库），并返回关于包的细节（使用包所依赖的头文件、库文件、编译选项、链接选项等）${OpenCV_INCLUDE_DIRS}、${OpenCV_LIBS}

语法：Cmake命令之find_package介绍 - 简书 (jianshu.com)

# 寻找OpenCV库
find_package( OpenCV REQUIRED )
find_package( OpenCV 3.4.1 )

include_directories - 向工程添加多个特定的头文件搜索路径 --->相当于指定g++编译器的-I参数

语法： include_directories([AFTER|BEFORE] [SYSTEM] dir1 dir2 ...)

每次调用include_directories命令时使用AFTER或BEFORE选项来指定是添加到列表的前面或者后面。如果使用SYSTEM选项，会把指定目录当成系统的搜索目录。该命令作用范围只在当前CMakeLists.txt。

# 将/usr/include/myincludefolder 和 ./include 添加到头文件搜索路径
include_directories(/usr/include/myincludefolder ./include)
include_directories( ${OpenCV_INCLUDE_DIRS} )

link_directories - 向工程添加多个特定的库文件搜索路径 --->相当于指定g++编译器的-L参数

语法： link_directories(dir1 dir2 ...)

# 将/usr/lib/mylibfolder 和 ./lib 添加到库文件搜索路径
link_directories(/usr/lib/mylibfolder ./lib)

add_library - 生成库文件

语法： add_library(libname [SHARED|STATIC|MODULE] [EXCLUDE_FROM_ALL] source1 source2 ... sourceN)

shared为动态库，static为静态库，module为模块库

# 通过变量 SRC 生成 libhello.so 共享库
add_library(hello SHARED ${SRC})

add_compile_options - 添加编译参数

语法：add_compile_options(

# 添加编译参数 -Wall -std=c++11 -O2
add_compile_options(-Wall -std=c++11 -O2)

add_executable - 生成可执行文件

语法：add_executable(exename source1 source2 ... sourceN)

# 编译main.cpp生成可执行文件main
add_executable(main main.cpp)

target_link_libraries - 为 target 添加需要链接的共享库 --->相同于指定g++编译器-l参数

语法： target_link_libraries(target library1<debug | optimized> library2...)

# 将hello动态库文件链接到可执行文件main
target_link_libraries(main hello)
target_link_libraries( demo ${OpenCV_LIBS} )

add_subdirectory - 向当前工程添加存放源文件的子目录，并可以指定中间二进制和目标二进制

存放的位置

语法： add_subdirectory(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])

# 添加src子目录，src中需有一个CMakeLists.txt
add_subdirectory(src)

aux_source_directory - 发现一个目录下所有的源代码文件并将列表存储在一个变量中，这个指

令临时被用来自动构建源文件列表

语法： aux_source_directory(dir VARIABLE)

# 定义SRC变量，其值为当前目录下所有的源代码文件
aux_source_directory(. SRC)
# 编译SRC变量所代表的源代码文件，生成main可执行文件
add_executable(main ${SRC})

2、常用变量

CMAKE_C_FLAGS gcc编译选项

CMAKE_CXX_FLAGS g++编译选项

# 在CMAKE_CXX_FLAGS编译选项后追加-std=c++11
set( CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11")

CMAKE_BUILD_TYPE 编译类型(Debug, Release)

# 设定编译类型为debug，调试时需要选择debug
set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug) 
# 设定编译类型为release，发布时需要选择release
set(CMAKE_BUILD_TYPE Release)

CMAKE_BINARY_DIR 、PROJECT_BINARY_DIR、_BINARY_DIR

三个变量指代的内容是一致的，如果是 in source build，指的就是工程顶层目录，如果是 out-of-source 编译,指的是工程编译发生的目录。

CMAKE_SOURCE_DIR、PROJECT_SOURCE_DIR、_SOURCE_DIR

这三个变量指代的内容是一致的,不论采用何种编译方式,都是工程顶层目录，也就是在 in source build时,他跟 CMAKE_BINARY_DIR 等变量一致。

CMAKE_C_COMPILER：指定C编译器

CMAKE_CXX_COMPILER：指定C++编译器

EXECUTABLE_OUTPUT_PATH：可执行文件输出的存放路径

LIBRARY_OUTPUT_PATH：库文件输出的存放路径

3、构建

外部构建(out-of-source build)：推荐使用

# 1. 在当前目录下，创建build文件夹
mkdir build 
# 2. 进入到build文件夹
cd build
# 3. 编译上级目录的CMakeLists.txt，生成Makefile和其他文件
cmake ..
# 4. 执行make命令，生成target
make

4、实例

最小例子

# Set the minimum version of CMake that can be used
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
# Set the project name
project (HELLO)
# Add an executable
add_executable(hello_cmake main.cpp)

多目录直接编译

# Set the minimum version of CMake that can be used
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
#project name
project(SWAP)
#head file pat
include_directories( include )
  
#source directory files to var
add_subdirectory( src DIR_SRCS )
  
#add executable file  
add_executable(swap_02 ${TEST_MATH})
  
#add link library  
target_link_libraries(${FS_BUILD_BINARY_PREFIX}sqrt ${LIBRARIES})

多目录生成库编译

# Set the minimum version of CMake that can be used
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
#project name  
project(SWAP_LIBRARY)
#add compile options
add_compile_options("-Wall -std=c++11")
#set CMAKE_BUILD_TYPE
set( CMAKE_BUILD_TYPE Debug ) 
# set output binary path  
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
############################################################
# Create a library
############################################################
#Generate the static library from the library sources
add_library( swap_library STATIC src/Swap.cpp )
target_include_directories( swap_lib PUBLIC ${PROJECT_SOURCE_DIR}/include )
############################################################
# Create an executable
############################################################
# Add an executable with the above sources
add_executable( swap_01 main.cpp )
# link the new swap_01 target with the swap_lib target
target_link_libraries( swap_01 swap_liby )

主要来源参考：

基于VSCode和CMake实现C/C++开发 | Linux篇_哔哩哔哩_bilibili

大家可以去看视频学习