做第一个linux项目时,Makefile是一行行敲入的,第二个项目后,开始使用cmake。至于为何选择cmake,倒不是觉得它有什么好,仅仅是因为当时项目组中的一个linux前辈向我们推荐了这个。经过一番研究之后,并在项目中使用,现将使用经验总结一下,供大家参考。
学习一项新知识的时候,最好是从sample开始。cmake官方网站就给出了一个简单的例子。在开始之前,还是先安装cmake程序,在ubuntu下非常简单,输入以下命令即可:
$
sudo apt-get install cmake
下面来看看sample中的内容。sample包含一个主目录,下面两个子目录: Demo和Hello。其中Hello包含程序库代码,Demo中为可执行程序,需要连接Hello中的程序库。总共有三个CMakeLists.txt文件,每个目录下一个。主目录下的CMakeLists.txt文件内容为:
Hello目录下的CMakeLists.txt文件为:
最后,Demo包含如下CMakeLists.txt文件:
CMake在主目录执行时,会处理该目录下CMakeLists.txt文件,然后进入到子目录,处理子目录下的CMakeLists.txt.
从字面上看,我们差不多可以理解这三个文件的涵义。第一个CMakeLists.txt文件指定包含Hello和Demo两个子目录。第二个文件则指定生成Hello库文件,第三个文件则是生成一个可执行文件helloDemo,另外两个附加语句则用来指明头文件路径以及所要链接的库。
乍一看,为了编译一个程序,需要写三个CMakeLists.txt文件,相对于原来只需写一个Makefile文件,不是更复杂了吗?事实上不尽然,虽然要写三个CMakeLists文件,但每个文件都非常简单,总共算起来,并不比一个Makefile文件多多少。更重要的是,这其中隐含着linux哲学:分而治之。每个模块自行编写配置文件,只负责自己份内的事务,所以可扩展性好。在进行大型项目开发,就可以体现出优势了。
CMakeLists.txt相当于定义了一套生成Makefile文件的规则,下面就可以生成Makefile文件了,命令如下:
$
cmake .
注:.表示当前目录,如果CMakeLists.txt不在当前目录,请在cmake后面指定。在主目录下和Demo、Hello子目录下均会生成一个Makefile文件,有了这个文件,我们就可以敲入make编译目标程序了。
总结起来,使用CMake编译应用程序的流程为:
CMake语法非常简单,包含注释、命令和空格。以#开头的行为注释行,命令则由命令名、括号及以空格进行分隔的参数组成。命令可以是诸如add_library这样的内置命令,也可以是子定义的宏或者函数。CMake的输入是主目录下的CMakeLists.txt文件,该文件可以使用include或者add_directory命令添加其它的输入文件。
命令的形式如下:
command (args ...)
其中<I>command</I>为命令名,<B>args</B>为空格分隔的参数列表,如果参数中包含空格,使用双引号引起来。命令不区分大小写。
lists and strings. CMake的基本数据类型为字符串,字符串又可以组成list类型,有两种方式:一种通过分号分隔,一种通过空格分隔。比如以下例子给VAR赋了同样的值:
set(VAR a;b;c) set(VAR a b c)
字符串列表主要用于foreach进行迭代,有些命令也用于对list进行处理。
CMake支持字符串和list类型的简单变量,变量以${VAR}形式引用。多个参数可以用set命令组成一个list,命令将展开list,例如:
set(Foo a b c)
command(${Foo})
等价于
command(a b c)
如果你希望将list当作一个参数传递给命令,就应该用双引号把list引起来,如command("${Foo}")等价于command("a b c")
写CMakeLists.txt文件就象写一个简单的程序,CMake提供了三种流程控制结构:
- 条件语句if
# some_command will be called if the variable's value is not:
# empty, 0, N, NO, OFF, FALSE, NOTFOUND, or -NOTFOUND.
if(var)
some_command(...)
endif(var)
- 循环结构
set(VAR a b c)
# loop over a, b,c with the variable f
foreach(f ${VAR})
some_command(${f})
endforeach(f)
- 宏和函数,函数在2.6及以上版本才支持,函数和宏的区别在于函数中可定义局部变量,而宏定义的变量都是全局变量。
# define a macro hello
macro(hello MESSAGE)
message(${MESSAGE})
endmacro(hello)
# call the macro with the string "hello world"
hello("hello world")
# define a function hello
function(hello MESSAGE)
message(${MESSAGE})
endfunction(hello)
本文通过一个简单的工程示例,我们了解到要让CMake工作起来,需要编写CMakeLists.txt文件,CMake据此生成Makefile。然后简单的过了以下CMake的语法,有了这个基础,我们就可以自行编写CMakeLists.txt文件了。当然,对于一个大型的工程,仅仅掌握这些还不够,需要进一步掌握一些CMakeLists.txt文件的编写技巧,将在后续的文件中继续这个话题。
Jan Engels. CMake Tutorial.
. CMake官方网站:www.cmake.org.
cmake使用总结(2)
Abstract
本文总结了CMake在linux嵌入式系统项目开发中的应用
在前面一篇文章中,我们从一个sample入手,了解了CMake的基本用法和语法。但这个例子与实际开发还有一段距离,主要存在以下几点问题:
- 生成的二进制程序和源程序混在一起
- 使用gcc进程程序编译,而不是使用交叉编译工具
- 为指定编译选项,通常会生成debug版本供调试用,release版本用于发布
在本章,我们将sample程序逐步改造,解决上述问题。
一个项目,通常包含若干子模块。比如上一篇的sample,我们可以认为它包含两个子模块,Hello为程序库,Demo为主程序。很少有项目会把目标二进制文件和源程序放在一起的,通常会建立一个bin目录,存放生成的二进制文件,发布程序则放在release。根据我在项目开发中的习惯,将目录结构修改如下:
CMakeSample
|--- release
|--- doc
|--- lib
|--- source
|--- include
|--- bin
|--- Hello
|--- Demo
其中,release存放程序发布相关文件,包括程序文件、脚本、参数等。doc包含项目开发中的相关文档,如设计说明以及通过doxgen等工具从代码中生成的文档。lib存放项目中使用的第三方库,项目中自己编写的库不放在此目录,应该作为项目的一个模块放在source目录下。include包含整个项目中使用的公共头文件,如果子模块中的头文件仅在该子模块类使用,不需放到include目录。bin目录存放编译后的调试版本代码。其它的子目录则为各模块的代码及头文件。
按照以上目录结构,将Hello下的hello.h移到include目录,因为这个头文件被Demo模块包含。这个sample中未使用第三方库,所以暂时为空。
从上文中我们知道,通过set语句可以自定义变量,然而,CMake还包含大量的内置变量,这些变量和自定义变量的用法没有区别,下面就列出一些常用的变量:
- CMAKE_C_COMPILER
指定C编译器,通常,CMake运行时能够自动检测C语言编译器。进行嵌入式系统开发时,通常需要设置此变量,指定交叉编译器。
- CMAKE_CXX_COMPILER
指定C++编译器
- CMAKE_C_FLAGS
指定编译C文件时编译选项,比如-g指定产生调试信息。也可以通过add_definitions命令添加编译选项。
- EXECUTABLE_OUTPUT_PATH
指定可执行文件存放的路径。
- LIBRARY_OUTPUT_PATH
指定库文件放置的路径
除了内置变量,我们还可以通过命令来修改编译选项,现将一些常用的命令列出来:
- include_directories
指定头文件的搜索路径,相当于指定gcc编译器的-I参数
- link_directories
动态链接库或静态链接库的搜索路径,相当于指>定gcc的-L参数
- add_subdirectory
包含子目录,当工程包含多个子目录时,此命令有用
- add_definitions
添加编译参数,比如add_definitions(-DDEBUG)将在gcc命令行添加DEBUG宏定义
- add_executable
编译可执行程序
- target_link_libraries
指定链接库,相同于指定-l参数
本文经过修改目录结构,指定编译工具链,生成动态链接库等动作,将前文的sample修改成一个比较接近实际工程的嵌入式环境。当然这个sample仍然只是一个自娱自乐的小玩意,但对于说明CMake用法已经足够了,有了这些基本的CMake知识,在项目中使用CMake就成为可能了。当然不同的环境会遇到一些新问题,借助于互联网,没有什么解决不了的问题。赶快动手吧,抛弃手工编写Makefile的痛苦,加入CMake使用者行列吧。
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