[C++知识库]理解Cmake

PS：仅记录个人学习历程，并非干货，如有错误或者不足，会在日后慢慢改正与添加。? ? ? ??

目录

一.C++程序编译

二、GCC

三、makefile

四、Cmake

一.C++程序编译

? ? ? ? 在大学上实验课去机房学习汇编语言的时候，学习过一堆的汇编指令，如何移位，如何操纵存储等等，最终也就是点亮个跑马灯什么的，到现在也都忘完了（因为根本没用到过）。当时学的C++也是基于VC6.0的软件进行学习，也是只知道先点哪个箭头，后点哪个箭头，然后程序运行结果,“叭”,就出来了（记得当时学习的时候挺认真的，就是没有继续深入的学下去，非计算机专业），也就是说当时的学习很不系统，只知其然而不知其所以然。

? ? ? ? 以下仅说下自己对其中的理解与看法（理解意思就行哈）。

? ? ? ? 比如现在我们需要用计算机计算1+1，那么我们要双击打开计算器软件，在输入框中输入1，+，1，点击确定，然后计算机给我们返回了结果，显示在显示屏的软件中——当然，图像化界面的操作系统是这样。如果不是图像化界面的操作系统呢？那么可能会存在类似于一些的基础指令，如加法：add(1,2)，命令行中返回3，就像这样：

>>add(1,2)
>>3

? ? ? ? 是的，看起来就是这么简单！

? ? ? ? 那么，计算机怎么就知道add(1,2) == 1+2呢，计算机又怎么知道1+2=3呢？add是什么？a是什么？(是什么？

? ? ? ? 现在涉及到两个逻辑：1.表达逻辑，2.运算逻辑

? ? ? ? 1.表达逻辑

? ? ? ? ? ? ? ? 我们知道ASCLL就行了，类似上述的a，（,都有对应的ASCLL值，他对应着计算机系统的二进制。

? ? ? ? 2.运算逻辑

? ? ? ? ? ? ? ? 这个，只需要知道二进制就行了，01+01=10，这些运算过程伴随着电信号峰值的叠加。

? ? ? ? 现在，我们会说话了，也会做简单运算了。

? ? ? ? 正比如，我们定义"+"号为电信号+0.5，那么，“A+1”在一定意义上等于B（因为他们是按顺序排列，往下查就是B）。

? ? ? ? 除了基础的ASCLL，我们在函数中常用的? def add()? 也是这个作用，不管具体是怎么实现的，仅理解这个过程。

? ? ? ? 现在，计算机知道add(1,3)是在"1"的基础上，加上3倍的单位的电平信号，并将最终电平返回，查表输出，即为4。

? ? ? ? 个人理解这和linux中ls，mkdir，windows中cd ，ipconfig等等命令是一样的，只不过每个命令所操纵的内容有所不同，有的属于资源管理，有的属于配置查看，有的属于修改环境等等等等。但有一点，他们都与计算机有着时时刻刻的交互，硬盘、内存、触发、中断等等等等（说到这里，又想起了51单片机，但是51单片机已经是基于C语言了）。

? ? ? ? 当然，直接在shell或者cmd中输入 cd，计算机也不是直接能够识别的，我们常配的环境变量就起这个作用，通常我们在配置环境的时候，按照步骤要加入什么环境变量，不然输入对应指令，计算机会提示找不到。

? ? ? ? 当我们把环境变量加完，让计算机知道add这个指令，计算机调用add指令，add继续调用计算机硬件信息，直至电流层的操作，完成了1+1=2的过程，返回，反变换显示，那么我们这个过程结束了。

? ? ? ? 假设上述都是基于汇编语言完成的，那么这个过程也可以理解为汇编语言->机器->操作->查表>返回->汇编(个人理解)，可是汇编语言是枯燥的，那么高级语言就出来了，如C，C++，Python等。

? ? ? ? 同样对于C++\Python，计算机会去解析高级语言，并将其指令一级一级翻译并且传递下去。但对于这二者而言，又分为了汇编型，解释型语言。

? ? ? ? 对于汇编型语言，是把整个流程编译一遍，没有错误了才能运行，这个过程叫做编译。

? ? ? ? 对于解释型语言，是解释一行执行一行，遇到了错误才停止运行，这个过程叫做解释。

? ? ? ? 也就是常见的，C++总是编译不成功，原来是一个分号写错了，Python跑着跑着报出了数据类型不正确。

? ? ? ? 对于Python，我们有python.exe，对应着不同的版本，不同的环境，直接去逐行解析Python代码。

? ? ? ? 对于C++，我们有gcc，也对应着不同的版本，不同的环境，去整体编译C++代码。

? ? ? ? 说了这么多，其实也就是一句话：编译是把C++代码和底层硬件的交互逻辑走通（个人理解）。

? ? ? ? 若想知道的更多，可以参考开头的一篇文章<参考链接>，这里仅为理解与示意。

二、GCC

? ? ? ? 首先，我们知道GCC是个编译器，能完成上述一种的内容。

? ? ? ? 以下摘自百度百科：

GCC最基本的用法是∶gcc [options] [filenames]

其中options就是编译器所需要的参数，filenames给出相关的文件名称。

-c，只编译，不链接成为可执行文件，编译器只是由输入的.c等源代码文件生成.o为后缀的目标文件，通常用于编译不包含主程序的子程序文件。

-o output_filename，确定输出文件的名称为output_filename，同时这个名称不能和源文件同名。如果不给出这个选项，gcc就给出预设的可执行文件a.out。

-g，产生符号调试工具（GNU的gdb）所必要的符号资讯，要想对源代码进行调试，我们就必须加入这个选项。

-O，对程序进行优化编译、链接，采用这个选项，整个源代码会在编译、链接过程中进行优化处理，这样产生的可执行文件的执行效率可以提高，但是，编译、链接的速度就相应地要慢一些。

-O2，比-O更好的优化编译、链接，当然整个编译、链接过程会更慢。

-Idirname，将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录列表中，是在预编译过程中使用的参数。C程序中的头文件包含两种情况∶

A）#include <myinc.h>

B）#include “myinc.h”

其中，A类使用尖括号（< >），B类使用双引号（“ ”）。对于A类，预处理程序cpp在系统预设包含文件目录（如/usr/include）中搜寻相应的文件，而B类，预处理程序在目标文件的文件夹内搜索相应文件。

? ? ? ? 上述我们常用的就是

? ? ? ? ? ? ? ? 1.g++?test.cpp -o test

? ? ? ? ? ? ? ? 2.g++?-c test.cpp -o test.o

? ? ? ? ? ? ? ? 3.g++?-S test.i -o test.s

? ? ? ? 需要注意的是g++?在AB类的处理过程，与 本文 一 中描述的一段有相近之处，即需要知道指令add的指令目录。

? ? ? ? 通常，我们用g++?test.c -o test，即可在当前平台生成可执行程序。（g++会默认链接c++标准库，而gcc不会）

? ? ? ? 这个过程，无论是在windows还是Linux操作都是相同的，都只需要一条命令将cpp程序编译成可执行的文件（中间的编译不用我们去考虑）

三、makefile

? ? ? ? 说实话，这个东西我不会，听网上说这个makefile不像是人学的东西，所以我也对之望而却步，因为已经有了更好的方法Cmake去做这个事情，所以也不再关注（个人觉得：能用就行呗。。。）

? ? ? ? 对于二中所述，我们用g++编译了一个程序，那么如果碰到庞大的项目或者复杂的情况，我们需要一个一个个地去进行g++编译，如果改动了其中的某个环节，可能整体都要重新编译一遍，这个在效率方面使我们不希望看到的。那么makefile就是处理这个事情的，makefile会告诉机器如何去编译这个代码。所以写了Makefile只会编译你做出改动的部分，其他的部分保持原样，而且你也不用再一个个 地去编译，只需在命令行中输入 make? 就行了，这就是makefile的作用。

四、Cmake

? ? ? ? 虽然Makefile很强大， 但是，不同平台下的makefile编写方法还不太一样，这就导致在移植的时候，可能需要重复性编译，也是个麻烦事。Cmake就是做了这么一件事：在不同的平台下，去生成对应平台的makefile！

? ? ? ? 而需要操作的，就是编写CMakeLists.txt！

? ? ? ? 也就是，你写CMakeLists.txt，CMakeLists.txt去写makefile，最后你直接去make就行啦！

? ? ? ? 也就是说，只要你的源码包里面，写好了CMakeLists.txt，那么在任何平台下，都可以通过cmake进行编译，生成对应的应用程序，并直接运行，想想都很不错。

? ? ? ? 那么现在看下CMakeLists.txt是如何起作用的：

? ? ? ? 1.在项目的根目录创建CMakeLists.txt

? ? ? ? 2.编写CMakeLists.txt

? ? ? ? 3.cmake .（注意"."代表了当前文件夹，cmake去这个路径下搜索CMakeLists.txt,并把Makefile输出在当前文件夹，通常会在根目录创建build文件夹,cd 到文件夹，进行cmake ..，注意是..，对上层目录进行cmakelists.txt搜索）

? ? ? ? 4.make (make当前文件夹的makefile)

? ? ? ? 5.编译完成

? ? ? ? 那么该如何编写CMakeLists.txt呢？

? ? ? ? 下面举例：

# 声明要求的cmake最低版本
cmake_minimum_required(VERSION 2.8)

# 声明cmake工程
project(hello)

# 添加一个可执行程序
add_executable(hello hello.cpp)

? ? ? ? 这三行只有最终的add_executable是等于g++ hello.cpp -o hello，也就是输出最终程序。

? ? ? ? 细看之下，其实cmakelists.txt没有那么难，只是声明，声明，生成。

? ? ? ? 下面看下更多的cmakelists.txt命令：

? ? ? ? //生成库文件

? ? ? ? - - add_library(common STATIC util.cpp) # 生成静态库(windows:.lib,linux:.a)

? ? ? ? - - add_library(common SHARED util.cpp) # 生成动态库或共享库(windows:.dll,linux:.so)

? ? ? ? - - add_library(demo demo.cpp test.cpp util.cpp) # 制定编译库包含的代码

? ? ? ? // 将当前文件夹下所有的cpp打成包

????????aux_source_directory(. SRC_LIST) # 搜索当前目录下的所有.cpp文件
????????add_library(demo ${SRC_LIST})

? ? ? ?//指定链接库

????????target_link_libraries(demo libface.a) # 链接libface.a
????????target_link_libraries(demo libface.so) # 链接libface.so

? ? ? ? //等等

? ? ? ? 网上有大量关于如何写cmakelists.txt的，也比较全，这里推荐一个：cmakelists.txt细节

????????个人觉得这东西也算是工具，一下子也记不住，只能在平时不断的练习并增加记忆感，实在不行搜起来对着照搬也不是不行，只要知道怎么用就行了。

总的来说，整个过程是为了工作学习中有更好的理解，见识浅薄，请见谅！