cmake

科学的发展-只不过是读大自然写的代码

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分类专栏：驱动开发文章标签： linux cmake

于 2024-10-20 13:51:17 首次发布

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1.概要

2.内容

CMake是一个跨平台的安装（编译）工具，它使用与平台和编译器独立的配置文件（CMakeLists.txt）来控制软件的编译过程。以下是关于CMake的详细介绍：

一、定义与功能

定义：CMake是“cross platform make”的缩写，是一个跨平台的安装（编译）工具。它允许开发者用简单的语句来描述所有平台的安装（编译）过程。
功能：CMake可以编译源代码、制作程序库、产生适配器（wrapper），还可以用任意的顺序建构执行档。它能测试编译器所支持的C++特性，类似于UNIX下的automake。

二、特点与优势

跨平台性：CMake支持多种操作系统，包括Linux、POSIX相容的系统（如AIX、*BSD、HP-UX、IRIX、MinGW/MSYS、Solaris系统）、Mac OS X和微软Windows 95/98/NT/2000/XP等。
灵活性：CMake支持in-place建构（二进档和源代码在同一个目录树中）和out-of-place建构（二进档在别的目录里），因此可以很容易从同一个源代码目录树中建构出多个二进档。
易用性：CMake通过CMakeLists.txt文件自动生成标准的建构档（如Unix的Makefile或Windows Visual C++的projects/workspaces），使得熟悉某个集成开发环境（IDE）的开发者可以用标准的方式建构他的软件。
支持静态与动态程式库的建构：CMake支持静态与动态程式库的建构，满足不同项目的需求。

三、使用流程

编写CMakeLists.txt文件：CMake的核心就是CMakeLists.txt文件，它告诉CMake如何构建项目。通过CMakeLists.txt可以决定工程文件生成二进制文件、动态库、静态库文件，以及链接各种库文件。
运行CMake命令：在项目根目录下创建一个build文件夹，并在终端中进入该文件夹。然后运行cmake ..命令，这将使用根目录中的CMakeLists.txt文件来配置项目，并生成构建文件（如Makefile）。
编译项目：使用make命令（在Linux或Unix系统上）或相应的IDE命令来编译项目。这将根据生成的构建文件编译源代码，并生成可执行文件或库文件。

四、CMakeLists.txt文件的基本命令

CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION 版本号)：指定使用cmake的最低版本。
PROJECT(工程名)：定义工程的名称。
ADD_EXECUTABLE(可执行文件名所有需要用到的源文件)：定义工程生成的可执行文件。
SET(变量名值)：定义一个变量并初始化其值。
INCLUDE_DIRECTORIES(所有头文件路径)：指定头文件搜索路径。
ADD_LIBRARY(库名称 STATIC/SHARED 所有需要用到的源文件)：生成静态库或动态库。
LINK_LIBRARIES(所有需要库文件)：为程序链接所有需要的静态库。
LINK_DIRECTORIES(所有库文件的搜索路径)：指定库文件（静/动态库）搜索路径。

五、CMake与Make的区别

作用不同：CMake创建的输出可供Make等构建系统使用，它充当其他构建系统的生成器，并不负责实际编译。而Make的输出是可以在目标计算机上执行的已编译二进制文件。
跨平台性：CMake是跨平台的，可以在不同的操作系统上运行。而Make是单平台的，通常与特定的操作系统和编译器绑定。
用户界面：CMake附带一个GUI（cmake-gui），可用于配置项目。而Make是一个纯粹的命令行工具，不提供任何类型的GUI。

综上所述，CMake是一个强大的跨平台构建工具，它简化了软件构建过程，提高了开发效率。对于需要从源代码构建软件的开发人员或用户来说，CMake是一种快速简便的编译和安装方法。

3.关联链接

4.关联知识

1.cmake 基本语法

CMake 是一个跨平台的自动化构建工具，通过编写 CMakeLists.txt 文件定义项目的编译规则。以下是 CMake 的基本语法和常用命令：

1. 基础结构

CMakeLists.txt：每个目录下必须有一个 CMakeLists.txt 文件，定义该目录的构建规则。

项目声明：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10) # 指定最低 CMake 版本
project(MyProject LANGUAGES C CXX) # 声明项目名称和支持的语言

2. 添加可执行文件和库

添加可执行文件：

add_executable(my_app main.cpp utils.cpp) # 生成名为 my_app 的可执行文件

添加库：

add_library(my_lib STATIC src/lib.cpp) # 静态库（.a 或 .lib）
add_library(my_lib SHARED src/lib.cpp) # 动态库（.so 或 .dll）

3. 变量与条件判断

设置变量：

set(MY_VAR "value") # 定义变量
message(${MY_VAR}) # 打印变量值

条件判断：

if(WIN32)
    message("Windows 系统")
elseif(UNIX)
    message("Unix/Linux/macOS 系统")
endif()

4. 包含目录与链接库

全局包含目录（不推荐，优先使用 target_*）：
```
include_directories(include) # 添加头文件搜索路径
```

目标级包含目录（推荐）：

target_include_directories(my_app PRIVATE include) # PRIVATE 表示仅当前目标使用

链接库：

target_link_libraries(my_app PRIVATE my_lib) # 链接库到目标

5. 子目录与外部项目

包含子目录：

add_subdirectory(src) # 包含子目录的 CMakeLists.txt

外部依赖（需 FindXXX.cmake 模块）：

find_package(OpenCV REQUIRED) # 查找 OpenCV 库
target_link_libraries(my_app PRIVATE ${OpenCV_LIBS})

6. 安装规则

安装文件：

install(TARGETS my_app DESTINATION bin) # 安装可执行文件到 bin 目录
install(FILES include/myheader.h DESTINATION include) # 安装头文件

7. 自定义命令

生成文件：

add_custom_command(
    OUTPUT generated.cpp
    COMMAND python generate.py > generated.cpp
    DEPENDS generate.py
)

8. 生成构建系统

在项目根目录执行：

cmake -B build -G "Unix Makefiles" # 生成 Makefile 到 build 目录
cmake --build build # 编译项目

示例：完整 CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyApp LANGUAGES CXX)


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


# 包含头文件目录
target_include_directories(my_app PRIVATE include)


# 链接静态库（假设 libmylib.a 已存在）
target_link_libraries(my_app PRIVATE my_lib)


# 安装规则
install(TARGETS my_app DESTINATION bin)

注意事项

作用域：优先使用 target_* 命令（如 target_include_directories），而非全局设置。
现代 CMake：避免直接操作变量（如 CXX_FLAGS），改用 target_compile_options 和 target_compile_features。
版本兼容性：不同 CMake 版本的语法可能不同，建议使用较新版本（如 3.16+）。

通过组合这些命令，可以灵活定义跨平台项目的构建流程。

2.qt 的工程源码是cmake 工程吗

Qt 的工程源码同时支持 qmake 和 CMake 两种构建系统，但具体取决于 Qt 版本和模块。以下是详细说明：

1. 历史背景

早期 Qt（Qt 4/5 早期版本）：
主要使用 qmake 作为官方构建工具，通过 .pro 文件定义项目结构。
Qt 5.15+ 和 Qt 6：
从 Qt 5.15 开始，官方逐步加强对 CMake 的支持，Qt 6 甚至将 CMake 列为首选构建系统，同时保留对 qmake 的兼容。

2. Qt 源码中的构建系统

CMake 支持：
Qt 的官方源码仓库（如 https://github.com/qt/qtbase）中包含完整的 CMakeLists.txt 文件，允许用户通过 CMake 构建整个 Qt 库或特定模块。
qmake 兼容性：
传统 .pro 文件仍然存在，但新功能可能优先通过 CMake 实现。

3. 如何选择构建工具？

使用 CMake 构建 Qt：

# 生成构建系统（以 Unix Makefile 为例）
cmake -B build -G "Unix Makefiles" -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/path/to/install


# 编译并安装
cmake --build build --target install

使用 qmake 构建 Qt：

# 配置并生成 Makefile
./configure -prefix /path/to/install
make -j4
make install

4. 注意事项

模块差异：
某些 Qt 模块（如 Qt WebEngine）可能对构建系统有特定要求，需参考官方文档。
跨平台一致性：
CMake 在跨平台构建（如 Windows/macOS/Linux）中表现更统一，而 qmake 仍广泛用于传统项目。
依赖管理：
CMake 通过 find_package(Qt6 COMPONENTS ...) 集成依赖，qmake 则通过 QT += ... 声明模块。

5. 推荐做法

新项目：
优先使用 CMake，尤其是 Qt 6+ 项目，以利用现代 CMake 特性（如 target_link_libraries、target_include_directories）。
维护旧项目：
可继续使用 qmake，但需注意 Qt 未来版本可能逐步减少对 qmake 的支持。

总结

Qt 的源码工程同时支持 qmake 和 CMake，但 CMake 是 Qt 6+ 的推荐构建系统。用户可根据需求选择工具，并通过官方文档（如 Build with CMake | Qt 6.9.1）获取详细配置指南。

3.qt 本身不也是给开发工具吗，开发qt使用的什么语言，工程是用的cmke对吗

Qt 本身是一个跨平台的应用程序开发框架，其核心实现和开发过程涉及以下关键点：

1. Qt 框架的开发语言

核心实现：
Qt 框架的底层代码（如 Qt Core、Qt GUI 模块）完全用 C++ 编写，利用了 C++ 的高性能和面向对象特性。
跨平台抽象：
Qt 通过封装不同操作系统（Windows、macOS、Linux 等）的 API，提供统一的 C++ 接口，使开发者无需直接处理平台差异。
工具链扩展：
部分工具（如 Qt Creator IDE 的插件）可能使用 QML/JavaScript 或 Python 扩展功能，但核心框架仍是 C++。

2. Qt 框架的构建系统

Qt 官方源码工程同时支持 qmake 和 CMake，但根据版本不同，推荐策略如下：

版本	推荐构建系统	说明
Qt 4/5	`qmake`	传统构建工具，通过 `.pro` 文件定义项目，广泛用于旧版 Qt 代码库。
Qt 6	CMake	官方主推现代构建系统，通过 `CMakeLists.txt` 定义项目，支持更灵活的跨平台构建。

3. 开发 Qt 应用时的选择

使用 Qt 框架开发应用：
开发者可以选择 CMake 或 qmake 构建自己的 Qt 项目，具体取决于团队习惯或项目需求。

CMake 示例（推荐 Qt 6+）：

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
project(MyQtApp LANGUAGES CXX)


find_package(Qt6 COMPONENTS Widgets REQUIRED) # 查找 Qt6 Widgets 模块


add_executable(my_app main.cpp)
target_link_libraries(my_app PRIVATE Qt6::Widgets) # 链接 Qt 库

qmake 示例（传统方式）：

QT += widgets # 声明使用 Qt Widgets 模块
SOURCES += main.cpp

Qt Creator IDE：
Qt 官方 IDE（Qt Creator）本身也是用 C++ 开发，并集成对 CMake 和 qmake 的支持，开发者可自由选择构建系统。

4. 关键总结

Qt 框架的核心是 C++：
所有底层功能和跨平台抽象均通过 C++ 实现。
构建系统双轨制：
- 官方源码工程同时支持 qmake 和 CMake。
- Qt 6+ 优先推荐 CMake，以利用现代 CMake 特性（如跨平台一致性、依赖管理）。
开发者自由选择：
使用 Qt 开发应用时，可根据项目需求选择 CMake 或 qmake，但新项目建议采用 CMake 以兼容未来趋势。

5. 扩展：为何 Qt 转向 CMake？

跨平台一致性：
CMake 在 Windows/macOS/Linux 上的行为更统一，减少平台适配成本。
现代工作流支持：
CMake 天然支持包管理（如 FetchContent）、IDE 集成（如 CLion、VS Code）和持续集成（CI/CD）。
社区趋势：
C++ 社区逐渐向 CMake 迁移，Qt 跟随这一趋势以保持技术领先。

通过以上解答，您应能清晰理解 Qt 的技术栈和构建系统选择逻辑。