CMake + Ninja 构建程序示例

Ninja简介

Ninja 是一种专注于速度的小型构建系统，特别适合用于大型项目的增量编译。它最初由 Google 的工程师为加速 Chromium 浏览器的构建过程而开发，并逐渐成为一种广泛使用的替代构建工具，尤其是在配合 CMake 等高级构建配置工具时。

主要特点

1. 高效性：Ninja 专注于尽可能快地执行构建任务，通过并行处理和最小化解析时间来加速构建过程。

2. 简单性：Ninja 文件格式设计得非常简单直接，旨在快速加载和执行。这与 CMake 这样的工具形成对比，后者生成复杂的构建文件，但依赖于像 Ninja 或 Make 这样的构建系统来实际执行构建。

3. 跨平台支持：Ninja 支持多种操作系统，包括 Windows、macOS 和 Linux，使其成为一个理想的跨平台构建解决方案。

4. 作为其他构建系统的后端：许多现代构建系统（如 CMake）可以生成 Ninja 构建文件，利用 Ninja 来提高构建效率。

使用场景

• 当你使用 CMake 管理项目并且希望加快构建速度时，可以选择让 CMake 生成 Ninja 构建文件而不是传统的 Makefile。
• 在需要频繁进行代码修改和测试的情况下，Ninja 能够显著减少增量构建的时间。
• 对于大型项目或拥有大量源文件的项目，Ninja 提供了比传统 Make 更好的性能表现。

安装与使用

在大多数平台上，你可以轻松安装 Ninja：

• Linux: 使用包管理器，例如 sudo apt-get install ninja-build。
• macOS: 可以通过 Homebrew 安装，运行 brew install ninja。
• Windows: 可以通过 Chocolatey (choco install ninja) 或者直接从 Ninja 的 GitHub 发布页面下载二进制文件。

一旦安装完毕，在使用 CMake 配置项目时，可以通过指定 -G Ninja 参数来选择 Ninja 作为生成的构建系统：
下面是一个使用 CMake + Ninja 构建的简单 Hello World C++ 程序示例。

📁 项目结构

hello-world/
├── CMakeLists.txt
└── main.cpp

✅ 步骤一：编写 main.cpp

// main.cpp
#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, World from CMake and Ninja!" << std::endl;
    return 0;
}

✅ 步骤二：编写 CMakeLists.txt

# 设置CMake最低版本要求
cmake_minimum_required(VERSION 3.14)

# 设置项目名称
project(HelloWorld)

# 设置C++标准
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

# 添加可执行文件
add_executable(hello main.cpp)

✅ 步骤三：使用 CMake 配合 Ninja 构建项目

打开终端，进入项目目录，依次运行以下命令：

# 创建构建目录并进入
mkdir build && cd build

# 使用 CMake 生成 Ninja 构建配置
cmake -G Ninja ..

# 执行构建
ninja

✅ 运行程序

构建完成后，在 build 目录下会生成一个名为 hello（或 hello.exe 在 Windows）的可执行文件：

./hello

输出结果：

Hello, World from CMake and Ninja!

🧠 补充说明

• -G Ninja：告诉 CMake 使用 Ninja 构建系统。
• Ninja 是比 Make 更快的构建后端，适合大型项目。
• 如果你使用 IDE（如 VS Code 或 CLion），也可以配置为使用 Ninja 后端。

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能 CMake + make的项目，是否也可以CMake + ninja?

是的，大多数可以使用 make 构建的 CMake 项目也可以使用 ninja 构建，因为它们都只是 CMake 生成的不同构建后端。

✅ 简单回答：

能用 cmake + make 构建的项目，通常也能用 cmake + ninja 构建。

你只需要在配置阶段告诉 CMake 使用 Ninja 作为构建系统即可：

cmake -G "Ninja" ..

然后使用 ninja 命令进行构建：

ninja

🧠 详细解释

🔁 CMake 的作用

CMake 是一个“元构建系统”（meta build system），它不会直接编译代码，而是根据 CMakeLists.txt 文件生成适用于不同构建工具的配置文件。

• 如果你使用：

  cmake ..
  

  默认会生成适用于 make 的 Makefile（在 Unix-like 系统上）。

• 如果你使用：

  cmake -G "Ninja" ..
  

  它会生成 .ninja 配置文件供 ninja 使用。

🚀 为什么选择 Ninja？

相比传统的 make，Ninja 更快、更高效，尤其适合大型项目，原因包括：

• 更小、更高效的构建描述文件
• 更好的并行支持
• 更快的增量构建速度

🛠 示例对比

使用 make

mkdir build && cd build
cmake ..                # 生成 Makefile
make                    # 使用 make 构建

使用 ninja

mkdir build && cd build
cmake -G Ninja ..       # 生成 .ninja 文件
ninja                   # 使用 ninja 构建

⚠️ 注意事项

1. 需要安装 Ninja

   • Linux: sudo apt install ninja-build
   • macOS: brew install ninja
   • Windows: 可通过 choco install ninja 或使用 Python pip: pip install ninja

2. 确保有合适的编译器

   • 如 gcc, clang, MSVC 等

3. 有些 IDE 默认使用 Ninja

   • 比如 VS Code + CMake 插件、CLion 等默认就使用 Ninja 构建系统

✅ 总结

工具链	是否兼容
cmake + make	✅ 支持
cmake + ninja	✅ 同样支持
转换难度	🔧 极低

如果你有一个已有的 make 项目，想换成 ninja，只需重新配置一次即可：

rm -rf build && mkdir build && cd build
cmake -G Ninja ..
ninja