使用CMake编译跨平台静态库

http://www.th7.cn/Program/c/201409/272941.shtml

 

在开始介绍如何使用CMake编译跨平台的静态库之前，先讲讲我在没有使用CMake之前所趟过的坑。因为很多开源的程序，比如png，都是自带编译脚本的。我们可以使用下列脚本来进行编译：

 

 

 

 

. / configure    -- prefix = /xxx / xx -- enable - static =YES

make

make install

相信手动在类Unix系统上面编译过开源程序的同学对上面的命令肯定非常熟悉。但是，如果不配置编译器和一些编译、链接参数，这样的操作，最后编译出来的静态库只能在本系统上面被链接使用。比如你在mac上面运行上面的命令，编译出来的静态库就只能给mac程序链接使用。如果在Linux上面运行上述命令，则也只能给Linux上面的程序所链接使用。如果我们想要在Mac上面编译出ios和android的静态库，就必须要用到交叉编译。 

要进行交叉编译，一般来说要指定目标编译平台的编译器，通常是指定一个CC环境变量，根据编译的是c库还是c++库，要分别指定C_flags和CXX_flag，当然还需要指定c/c++和系统sdk的头文件包含路径。总之，非常之繁琐，大家可以看一下我之前把png编译到ios和mac上面的静态库所使用的 脚本 。 

为什么要使用CMake

为什么我们不使用autoconf？为什么我们不使用QMake,JAM,ANT呢？具体原因大家可以参考我在本文最后的参考链接里面的《Mastering CMake》一书的第一章。我自己使用CMake的感受就是：我原来编写bash，配置configure参数，读各个开源库的INSTALL文件(因为不同库的configure参数有差别)，配置各种编译flag，头文件包含等。最后3天时间，折腾了png和jepg两个库的编译。当然，中间我还写了android和linux的编译脚本。而换用CMake以后，我2天时间编译完了Box2D,spine和Chipmunk的编译。并且配置脚本相当简单，添加新的库，基本上只是拷贝脚本，修改一两个参数即可。有了CMake，编译跨平台静态库和生成跨平台可执行程序So Easy！

编写CMakeLists.txt

编写一个静态库的CMake配置文件过程如下：（这里我以Box2D为例）

指定头文件和源文件

 

 

 

 

include_directories (

$ { CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR }

)

file ( GLOB_RECURSE box2d_source _ files "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Box2D/*.cpp" )

我的CMakeLists.txt和Box2D的文件结构关系如下图所示：

这里的${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}表示CMakeLists.txt所在的目录。而GLOB_RECURSE可以递归地去搜索Box2D目录下面所有的.cpp文件来参与静态库的编译。而include_directories和file指令，显而易见，它们是用来指定静态库的头文件和实现文件。

指定库的名字

 

 

 

 

add_library ( Box2D STATIC $ { box2d_source_files } )

这里add_library表示最终编译为一个库，static表示是静态库，如果想编译动态库，可以修改为shared. 至此，一个静态库的配置就完成了。当然，因为这个库没有包括其它外部的头文件，所以会比较简单。但这也远比一个Makefile要简单N倍。 

编译linux静态库（含64位和32位）

编译linux的静态库是非常简单的，只需要安装好cmake以后，运行以下命令即可:

 

 

 

 

cmake .

make

注意，如果是64位的系统，那么这样只能生成64位的静态库。想要编译出32位的静态库，则必须要先安装32位系统的编译工具链。

 

 

 

 

sudo apt - get install libx32gcc - 4.8 - dev

sudo apt - get install libc6 - dev - i386

sudo apt - get install lib32stdc ++ 6

sudo apt - get install g ++ - multilib

然后，只需要指定cxx_flags为-m32即可，对应的CMake的写法为：

 

 

 

 

set ( CMAKE_CXX _ FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -m32" )

最后用cmake生成makefile并make即可生成32位的静态库

编译ios静态库

编译ios库，最好先用cmake生成xcode工程。但是cmake默认的写法

 

 

 

 

cmake - GXcode .

只能生成mac平台的xcode工程，而不能生成ios平台的xcode工程。不过我们可以借助 ios-cmake 开源项目。 

下载iOS_32.cmake这个toolchain文件，然后使用下列命令来生成ios工程:

 

 

 

 

cmake - DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE = . . / toolchain / iOS_32 . cmake    -DCMAKE_IOS_DEVELOPER_ROOT = / Applications / Xcode . app / Contents / Developer /Platforms / iPhoneOS . platform / Developer /    - GXcode . .

有了ios工程以后，我们就可以调用xcodebuild来生成静态库了:

 

 

 

 

xcodebuild - project Project . xcodeproj - alltargets - sdk iphonesimulator7 . 1- configuration Release

这条命令会生成一个胖包（armv7、armv7s）。但是默认只会生成32位的胖包。因此，我修改了iOS_32.cmake，让它可以生成64位的静态库。这个文件为 iOS_64.cmake . 

所有的ios静态库（i386,x86_64,armv7,armv7s,arm64）生成完以后，可以用lipo来生成一个胖包，命令如下：

 

 

 

 

lipo lib / i386 / libBox2D . a lib / x86_64 / libBox2D . a lib / armv7 / libBox2D. a lib / arm64 / libBox2D . a - create - output libBox2D . a

编译mac静态库

这个比较简单，直接Xcode -GXcode，然后用xcodebuild命令即可。

编译Andoird静态库

编译android库我们同样可以引入一个toolchain文件，这里我是从 android-cmake 里面下载的。 

在使用这个toolchain文件之前，我们先要使用ndk自带的make-standalone-toolchain.sh脚本来生成对应平台的toolchain.这个脚本位于你的NDK的路径下面的buil/tools目录下。

比如要生成arm平台的toolchain，我们可以使用下列命令:

 

 

 

 

sh $ ANDROID_NDK / build / tools / make - standalone - toolchain . sh -- platform= android - $ ANDROID_API_LEVEL -- install - dir = . / android - toolchain --system = darwin - x86_64 -- ndk - dir = / Users / guanghui / AndroidDev / android- ndk - r9d / -- toolchain = arm - linux - androideabi - 4.8

这里的$ANDROID_NDK为你的NDK的安装路径。这段命令可以生成arm的toolchain，最终可以编译出armeabi和armeabi-v7a静态库。 如果想生成x86的toolchain，指需要使用下列命令: 

 

 

 

 

sh $ ANDROID_NDK / build / tools / make - standalone - toolchain . sh -- platform= android - $ ANDROID_API_LEVEL -- install - dir = . / android - toolchain - x86-- system = darwin - x86_64 -- ndk - dir = / Users / guanghui / AndroidDev /android - ndk - r9d / -- toolchain = x86 - 4.8

最后，我们要告诉CMake使用外部toolchain文件，可以使用参数-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=xxx。此外，我们还需要在导出两个环境变量给此toolchain文件:

 

 

 

 

export PATH = $ PATH : . / android - toolchain / bin

export ANDROID_STANDALONE_TOOLCHAIN = . / android - toolchain

cmake - DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE = . . / android . toolchain . cmake - DANDROID_ABI= "armeabi" . .

编译Win32，wp8和winrt静态库

这里直接使用cmake-gui生成对应的VS工程，然后再手动编译即可。

关于Box2D完整的跨平台编译脚本可以参考 我的Github