嵌入式必备工具 CMake 的使用套路！

大家好，我是杂烩君。

今天，我们就通过一个简单的Linux C 语言实战案例，带你深度剖析嵌入式 CMake 的核心套路。

使用 CMake 的好处

平台无关性：一套配置文件，适配 ARM、x86 等多种架构。

模块化管理：轻松分离驱动层、库和应用程序，代码结构一目了然。

自动化构建：从编译、链接到生成固件，一条make命令搞定。

CMake例子

我们的例子包含三个核心模块：

• 静态库（strutils）：字符串处理工具。
• 动态库（mathutils）：数学计算工具。
• 应用程序（myapp）：主程序，调用上述两个库。

1.项目结构

linux-cmake-example/
├── CMakeLists.txt          # 顶层配置文件
├── lib/
│   ├── CMakeLists.txt      # 库模块配置
│   ├── include/
│   │   ├── string_utils.h  # 字符串库头文件
│   │   └── math_utils.h    # 数学库头文件
│   ├── string_utils.c      # 字符串库实现
│   └── math_utils.c        # 数学库实现
├── app/
│   ├── CMakeLists.txt      # 应用程序配置
│   ├── include/
│   └── main.c              # 主程序代码
└── test/
    ├── CMakeLists.txt      # 测试模块配置
    └── test_string_utils.c # 字符串库测试代码

每个文件夹都有独立的CMakeLists.txt，各司其职，这种 “分而治之” 的思想是嵌入式项目管理的精髓。

2. 顶层 CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(LinuxSystem C)

# 核心编译选项：开启严格检查 + 优化
set(CMAKE_C_STANDARD 11)
add_compile_options(
  -Wall -Wextra -Werror
  -O2
)

# 引入子模块：库、应用、测试
add_subdirectory(lib)
add_subdirectory(app)
add_subdirectory(test)

关键点：

• add_compile_options统一设置编译规则。
• add_subdirectory让 CMake 自动扫描子目录的配置文件，简化顶层逻辑。

3. 库模块：静态库、动态库

静态库（strutils）配置

add_library(strutils STATIC
  string_utils.c
)
target_include_directories(strutils PUBLIC include)

关键点：

• add_library(strutils STATIC)：创建静态库，代码将直接嵌入可执行文件。
• PUBLIC include：将头文件路径暴露给依赖它的模块，确保其他代码能调用库函数。

动态库（mathutils）配置

add_library(mathutils SHARED
  math_utils.c
)
target_include_directories(mathutils PUBLIC include)

关键点：：

• SHARED选项：生成独立的动态链接库，可被多个程序复用。
• 实际部署时，需确保库文件在系统库路径中，否则运行会报错。

4. 应用程序：整合所有模块

add_executable(myapp
  main.c
)
target_include_directories(myapp PRIVATE include)
target_link_libraries(myapp 
  strutils 
  mathutils
  m # 链接标准数学库
)

关键点：：

• target_link_libraries将静态库、动态库与主程序绑定。
• PRIVATE include：仅在应用程序内部使用头文件，不对外暴露。

5. 测试模块

add_executable(test_strutils
  test_string_utils.c
)
target_link_libraries(test_strutils
  strutils
  cmocka # 引入单元测试框架
)
add_test(NAME test_strutils COMMAND test_strutils)

关键点：

• 使用cmocka框架编写单元测试。
• add_test定义测试任务，make test一键运行。

6、编译执行

CMake进阶技巧

1、 交叉编译：在顶层CMakeLists.txt中添加工具链配置，适配 ARM 等嵌入式平台。

set(CMAKE_C_COMPILER arm-linux-gnueabihf-gcc)
set(CMAKE_CXX_COMPILER arm-linux-gnueabihf-g++)

2、代码覆盖率分析：引入CodeCoverage模块，定位测试盲区

if(CMAKE_BUILD_TYPE MATCHES Coverage)
  include(CodeCoverage)
  append_coverage_compiler_flags()
  setup_target_for_coverage_lcov(
    NAME coverage
    EXECUTABLE ctest -j ${PROCESSOR_COUNT}
    DEPENDENCIES test_strutils
  )
endif()

3、自动化部署：通过install命令，一键将程序和库部署到目标系统

install(TARGETS myapp DESTINATION bin)
install(TARGETS strutils mathutils DESTINATION lib)
install(DIRECTORY include/ DESTINATION include)

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