[系统运维]CMake实战：安装测试和添加环境生成安装包

　1、安装测试

　　CMake 也可以指定安装规则，以及添加测试。这两个功能分别可以通过在产生 Makefile 后使用 make install 和 make test 来执行。在 GNU Makefile 里，你可能需要为此编写 install 和 test 两个伪目标和相应的规则，但在 CMake 里，这样的工作同样只需要简单的调用几条命令。

　　1.1定制安装规则

　　首先先在 math/CMakeLists.txt 文件里添加下面两行：

　　# 指定 MathFunctions 库的安装路径

　　install (TARGETS MathFunctions DESTINATION bin)

　　install (FILES MathFunctions.h DESTINATION include)

　　指明 MathFunctions 库的安装路径。之后同样修改根目录的 CMakeLists 文件，在末尾添加下面几行：

　　# 指定安装路径

　　install (TARGETS Demo DESTINATION bin)

　　install (FILES "${PROJECT_BINARY_DIR}/config.h"

　　? ? ? ? ?DESTINATION include)

　　通过上面的定制，生成的 Demo 文件和 MathFunctions 函数库 libMathFunctions.o 文件将会被复制到 /usr/local/bin 中，而 MathFunctions.h 和生成的 config.h 文件则会被复制到 /usr/local/include 中。我们可以验证一下（顺带一提的是，这里的 /usr/local/ 是默认安装到的根目录，可以通过修改 CMAKE_INSTALL_PREFIX 变量的值来指定这些文件应该拷贝到哪个根目录）：

　　[root@hackett demo5]# make install

　　Consolidate compiler generated dependencies of target MathFunctions

　　[ 50%] Built target MathFunctions

　　Consolidate compiler generated dependencies of target demo

　　[100%] Built target demo

　　Install the project...

　　-- Install configuration: ""

　　-- Installing: /usr/local/bin/demo

　　-- Installing: /usr/local/include/config.h

　　-- Installing: /usr/local/bin/libMathFunctions.a

　　-- Installing: /usr/local/include/myMath.h

　　[root@hackett demo5]# ls /usr/local/bin/

　　demo? ? ? libMathFunctions.a? ? ? ? ? ? ? ?

　　[root@iZwz97bu0gr8vx0j8l6kkzZ demo5]# ls /usr/local/include/

　　config.h myMath.h

　　1.2工程添加测试

　　添加测试同样很简单。CMake 提供了一个称为 CTest 的测试工具。我们要做的只是在项目根目录的 CMakeLists 文件中调用一系列的 add_test 命令。

　　CMakeLists.txt

　　cmake_minimum_required(VERSION 3.10)

　　# set the project name

　　project(demo5)

　　# 加入一个配置头文件，用于处理 CMake 对源码的设置

　　configure_file (

　　? ? "${PROJECT_SOURCE_DIR}/config.h.in"

　　? ? "${PROJECT_BINARY_DIR}/config.h"

　　)

　　# 是否使用自己的 MathFunctions 库

　　option (USE_MYMATH

　　? ? ? ? "Use provided math implementation" ON)

　　# 是否加入 MathFunctions 库

　　if (USE_MYMATH)

　　? ? include_directories ("${PROJECT_SOURCE_DIR}/math")

　　? ? add_subdirectory (math)

　　? ? set (EXTRA_LIBS ${EXTRA_LIBS} MathFunctions)

　　endif (USE_MYMATH)

　　aux_source_directory(. DIR_SRCS)

　　# 指定生成目标

　　add_executable(demo ${DIR_SRCS})

　　target_link_libraries(demo ${EXTRA_LIBS})

　　# 指定安装路径

　　install (TARGETS demo DESTINATION bin)

　　install (FILES "${PROJECT_BINARY_DIR}/config.h"

　　? ? ? ? ? ? ? ? ?DESTINATION include)

　　enable_testing()

　　# 测试程序是否成功运行

　　add_test (test_run demo 3 2)

　　add_test (test_35_2 demo 35 2)

　　set_tests_properties (test_35_2 PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION "37")

　　add_test (test_5_2 demo 5 2)

　　set_tests_properties (test_5_2 PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION "7")

　　add_test (test_2_3 demo 2 3)

　　set_tests_properties (test_2_3 PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION "5")

　　上面的代码包含了四个测试。第一个测试 test_run 用来测试程序是否成功运行并返回 0 值。剩下的三个测试分别用来测试 35 + 2 、5 + 2、2 + 3是否都能得到正确的结果。其中 PASS_REGULAR_EXPRESSION 用来测试输出是否包含后面跟着的字符串。

　　测试结果：

　　[root@hackett demo5]# make?

　　Consolidate compiler generated dependencies of target MathFunctions

　　[ 50%] Built target MathFunctions

　　Consolidate compiler generated dependencies of target demo

　　[ 75%] Building CXX object CMakeFiles/demo.dir/main.cpp.o

　　[100%] Linking CXX executable demo

　　[100%] Built target demo

　　[root@hackett demo5]# make test

　　Running tests...

　　Test project /root/workspace/cmake/demo5

　　? ? Start 1: test_run

　　1/4 Test #1: test_run .........................? ?Passed? ? 0.00 sec

　　? ? Start 2: test_35_2

　　2/4 Test #2: test_35_2 ........................? ?Passed? ? 0.00 sec

　　? ? Start 3: test_5_2

　　3/4 Test #3: test_5_2 .........................? ?Passed? ? 0.00 sec

　　? ? Start 4: test_2_3

　　4/4 Test #4: test_2_3 .........................? ?Passed? ? 0.00 sec

　　100% tests passed, 0 tests failed out of 4

　　Total Test time (real) =? ?0.01 sec

　　如果要测试更多的输入数据，像上面那样一个个写测试用例未免太繁琐。这时可以通过编写宏来实现：

　　# 定义一个宏，用来简化测试工作

　　macro (do_test arg1 arg2 result)

　　? add_test (test_${arg1}_${arg2} demo ${arg1} ${arg2})

　　? set_tests_properties (test_${arg1}_${arg2}

　　? ? PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION ${result})

　　endmacro (do_test)

　　?

　　# 使用该宏进行一系列的数据测试

　　do_test (35 2 "37")

　　do_test (5 52 "7")

　　do_test (2 3 "5")

　　关于 CTest 的更详细的用法可以通过 man 1 ctest 参考 CTest 的文档。

2、添加版本号

　　首先修改顶层 CMakeLists 文件，在 project 命令之后加入如下两行：

　　set (Demo_VERSION_MAJOR 1)

　　set (Demo_VERSION_MINOR 0)

　　分别指定当前的项目的主版本号和副版本号。

　　之后，为了在代码中获取版本信息，我们可以修改 config.h.in 文件，添加两个预定义变量：

　　// the configured options and settings for Tutorial

　　#define Demo_VERSION_MAJOR @Demo_VERSION_MAJOR@

　　#define Demo_VERSION_MINOR @Demo_VERSION_MINOR@

　　这样就可以直接在代码中打印版本信息了：

　　#include <stdio.h>

　　#include <stdlib.h>

　　#include "config.h"

　　#ifdef USE_MYMATH

　　? #include "math/myMath.h"

　　#else

　　? #include <math.h>

　　#endif

　　int sub(int a, int b) {

　　 return (a - b);

　　}

　　int main(int argc, char *argv[]) {

　　? ? if (argc < 3) {

　　? ? ? ? printf("Usage: %s argv[1] argv[2] \n", argv[0]);

　　? ? ? ? return 1;

　　? ? }

　　? ? printf("version : %d.%d\n", Demo_VERSION_MAJOR, Demo_VERSION_MINOR);

　　? ? int a = atof(argv[1]);

　　? ? int b = atoi(argv[2]);

　　#ifdef USE_MYMATH

　　? ? printf("Now we use our own Math library. \n");

　　? ? int result = add(a, b);

　　? ? printf("%d + %d = %d\n", a, b, result);

　　#else

　　? ? printf("Now we use the main.cpp sub function. \n");

　　? ? int result = sub(a, b);

　　? ? printf("%d - %d = %d\n", a, b, result);

　　#endif

　　? ? return 0;

　　}

　　运行结果：

　　[root@hackett demo7]# cmake .

　　-- Configuring done

　　-- Generating done

　　-- Build files have been written to: /root/workspace/cmake/demo7

　　[root@hackett demo7]# make

　　Consolidate compiler generated dependencies of target MathFunctions

　　[ 25%] Building CXX object math/CMakeFiles/MathFunctions.dir/myMath.cpp.o

　　[ 50%] Linking CXX static library libMathFunctions.a

　　[ 50%] Built target MathFunctions

　　[ 75%] Building CXX object CMakeFiles/demo.dir/main.cpp.o

　　[100%] Linking CXX executable demo

　　[100%] Built target demo

　　[root@hackett demo7]# ./demo 2 3?

　　version : 1.0

　　Now we use our own Math library.?

　　2 + 3 = 5

　　3、生成安装包

　　如何配置生成各种平台上的安装包，包括二进制安装包和源码安装包。为了完成这个任务，我们需要用到 CPack ，它同样也是由 CMake 提供的一个工具，专门用于打包。

　　首先在顶层的 CMakeLists.txt 文件尾部添加下面几行：

　　# 构建一个 CPack 安装包

　　include (InstallRequiredSystemLibraries)

　　set (CPACK_RESOURCE_FILE_LICENSE

　　? "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/License.txt")

　　set (CPACK_PACKAGE_VERSION_MAJOR "${Demo_VERSION_MAJOR}")

　　set (CPACK_PACKAGE_VERSION_MINOR "${Demo_VERSION_MINOR}")

　　include (CPack)

　　上面的代码做了以下几个工作：

　　1. 导入 InstallRequiredSystemLibraries 模块，以便之后导入 CPack 模块；

　　2. 设置一些 CPack 相关变量，包括版权信息和版本信息，其中版本信息用了上一节定义的版本号；

　　3. 导入 CPack 模块。

　　创建一个``License.txt`文件

　　touch License.txt

　　接下来的工作是像往常一样构建工程，并执行 cpack 命令。

　　生成二进制安装包：

　　cpack -C CPackConfig.cmake

　　生成源码安装包：

　　cpack -C CPackSourceConfig.cmake

　　我们可以试一下。在生成项目后，执行 cpack -C CPackConfig.cmake 命令：

　　[root@hackett demo8]# cmake .

　　-- Configuring done

　　-- Generating done

　　-- Build files have been written to: /root/workspace/cmake/demo8

　　[root@hackett demo8]# cpack -C CPackConfig.cmake

　　CPack: Create package using STGZ

　　CPack: Install projects

　　CPack: - Run preinstall target for: demo8

　　CPack: - Install project: demo8 [CPackConfig.cmake]

　　CPack: Create package

　　CPack: - package: /root/workspace/cmake/demo8/demo8-1.0.1-Linux.sh generated.

　　CPack: Create package using TGZ

　　CPack: Install projects

　　CPack: - Run preinstall target for: demo8

　　CPack: - Install project: demo8 [CPackConfig.cmake]

　　CPack: Create package

　　CPack: - package: /root/workspace/cmake/demo8/demo8-1.0.1-Linux.tar.gz generated.

　　CPack: Create package using TZ

　　CPack: Install projects

　　CPack: - Run preinstall target for: demo8

　　CPack: - Install project: demo8 [CPackConfig.cmake]

　　CPack: Create package

　　CPack: - package: /root/workspace/cmake/demo8/demo8-1.0.1-Linux.tar.Z generated.

　　[root@hackett demo8]# ls

　　CMakeCache.txt? cmake_install.cmake? config.h? ? ?CPackConfig.cmake? CPackSourceConfig.cmake? demo? ? ? ? ? ? ? ? ? demo8-1.0.1-Linux.tar.gz? install_manifest.txt? main.cpp? math

　　CMakeFiles? ? ? CMakeLists.txt? ? ? ?config.h.in? _CPack_Packages? ? CTestTestfile.cmake? ? ? demo8-1.0.1-Linux.sh? demo8-1.0.1-Linux.tar.Z? ?License.txt? ? ? ? ? ?Makefile

　　这 3 个二进制包文件所包含的内容是完全相同的。我们可以执行其中一个。此时会出现一个由 CPack 自动生成的交互式安装界面：

　　[root@hackett demo8]# sh demo8-1.0.1-Linux.sh?

　　demo8 Installer Version: 1.0.1, Copyright (c) Humanity

　　This is a self-extracting archive.

　　The archive will be extracted to: /root/workspace/cmake/demo8

　　If you want to stop extracting, please press <ctrl-C>.

　　Do you accept the license? [yn]:?

　　y

　　By default the demo8 will be installed in:

　　? "/root/workspace/cmake/demo8/demo8-1.0.1-Linux"

　　Do you want to include the subdirectory demo8-1.0.1-Linux?

　　Saying no will install in: "/root/workspace/cmake/demo8" [Yn]:?

　　y

　　Using target directory: /root/workspace/cmake/demo8/demo8-1.0.1-Linux

　　Extracting, please wait...

　　Unpacking finished successfully

　　完成后提示安装到了 demo8-1.0.1-Linux 子目录中，我们可以进去执行该程序：

　　[root@hackett demo8]# ls

　　CMakeCache.txt? cmake_install.cmake? config.h? ? ?CPackConfig.cmake? CPackSourceConfig.cmake? demo? ? ? ? ? ? ? ?demo8-1.0.1-Linux.sh? ? ? demo8-1.0.1-Linux.tar.Z? main.cpp? math

　　CMakeFiles? ? ? CMakeLists.txt? ? ? ?config.h.in? _CPack_Packages? ? CTestTestfile.cmake? ? ? demo8-1.0.1-Linux? demo8-1.0.1-Linux.tar.gz? install_manifest.txt? ? ?Makefile

　　[root@hackett demo8]# ./demo8-1.0.1-Linux/bin/demo 3 2

　　version : 1.0

　　Now we use our own Math library.?

　　3 + 2 = 5