這一部分需要在學習中不斷熟悉，後期會不斷完善自己對這塊內容的理解。

UP主：計算機視覺life

內容概要：

1.認識CMake及其應用。

應用，與gcc，Makefile，Autotools相比較的優勢？

2.CMake語句的主體框架。

cmake問題分析思路，主體的結構，語法的構成，以及基本模塊功能

3.Cmake的常用指令及變量。

基本常用指令(安裝，測試，調試等)，常用的Cmake語法變量含義

4.CMake的實踐應用。

從簡單的CMake文件說起——>生成鏈接庫(靜態&動態)——>如何引用鏈接庫(內部&引用)——>更簡單的組織CMake的編譯方式。

1.認識CMake及其應用

CMake是什麼？

全稱Cross Platform Make，起初爲了跨平臺需求，後來不斷完善並廣泛使用。
一款優秀的工程構建工具

特點和優勢：

開放源代碼，具有BSD許可(BSD我沒懂。。以後瞭解下)
跨平臺，支持Linux，Mac，Windows等不同操作系統
編譯語言簡單，易用，簡化編譯構建過程和編譯過程
編程效率高，可擴展

CMake與其他編譯工具的對比

gcc：

由GUN開發的編程語言譯器，C++/C,Java等語言的開發
當項目比較簡單時，可以使用gcc/g++編譯目標和項目
但項目比較複雜時，只用gcc組織編譯構架變得極其困難

MakeFile：

MakeFile是有條理的gcc編譯命令文件，利用make工具來執行MakeFile文件的編譯指令
當程序簡單時，可以手寫MakeFile
當程序複雜是，一般利用CMake和autotools來自動生成MakeFile

Autotools：

autotools是一個工具集，具有靈活性大，對用戶角度使用友好(cmake生成文件權限較多)
開發步驟太多，配置繁瑣[autoscan+autoconf+automake]
通常編譯的./configure文件，大多采用autotools構建的，最終生成MakeFile和config.h文件

CMake：

Cmake類似Make工具功能，用來”讀取“並執行CMakeList.txt文件的語句，最終生成MakeFile
CMake語言開發相對簡單，易於理解
目前很多項目正在拋棄Autotools，qmake等，轉而採用cmake

談到CMake，可能涉及到的問題：

如何組織一個項目的編譯框架
最終輸出目標由哪些(可執行文件，動態庫，靜態庫等)
如何配置輸出目標文件的指定編譯參數(需要哪些編譯參數及環境，需要哪些源文件)
如何爲指定的輸出目標鏈接參數(怎麼配置內外部依賴的pkg及lib，怎麼鏈接外部庫)

2.CMake語法的主體框架

command(arg1 arg2 ...)  #運行命令
set(var_name var_value) #定義變量，或者給已經存在的變量賦值
command(arg1 ${var_value}) #使用變量

主體框架：

工程編譯部分：

工程名、編譯調試模式、編譯系統語言

cmake_minimum_required(VERSION num)  #CMake最低版本號要求
project(cur_project_name)   #項目信息
set(CMAKE_CXX_FLAGS "XXX")   #設定編譯器版本，如 -std=c++11
set(CMAKE_BUILD_TYPE "XXX")   #設定編譯模式，如Debug/Release

依賴執行部分

find_package(std_lib_name VERSION REQUIRED)  #引入外部依賴
add_library(<name> [lib_type] source1)  #生成庫類型(動態，靜態)
include_directories(${std_lib_name_INCLUDE_DIRS})  #指定include路徑，放在include_executable之前
add_executable(cur_project_name XXX.cpp)   #指定生成目標
target_link_libraries(${std_lib_name_LIBARAIES} lib)   #指定libaraies路徑，放在add_executable

其他輔助部分(非必須)

參數打印，遍歷目錄等

function(function_name arg)   #定義一個函數
add_subdirectory(dir)   #添加一個子目錄
AUX_SOURCE_DIRECTORY(. SRC_LIST)   #查找當前目錄所有文件，並保存到SRC_LIST變量中
FOREACH(one_dir ${SRC_LIST})
MESSAGE($(one_dir))   #使用message進行打印
ENDFOREACH(onedir)

判斷控制部分(非必須)

條件判斷、函數定義、條件執行等

if(expression)      #不區分大小寫，並使用”#“來進行註釋
   COMMAND1(ARGS)
ELSE(expression)
   COMMAND2(ARGS)
ENDIF(expression)

expression(不太理解)

IF(var)   #不是空，0，N，NO，OFF
IF(NOT var)   #與上述條件相反
IF(var1 AND var2)  
IF(var1 OR var2)
IF(COMMAND cmd)  #當給定的cmd確實命令，並且以調用是爲真
IF(EXISTS dir)  #目錄名存在
IF(EXISTS file)  #文件名存在
IF(IS_DIRECTORY dirmane)  #當dirname是目錄
IF(file1 IS_NEWER_THAN file2)  #當file1比file2新，爲真
IF(variable MATCHES regex)  #符合正則

循環(不太理解)

WHILE(condition)
     COMMAND1(ARGS)
     //...
ENDWHILE(condition)

注意：

對於${X},X表示變量名稱，￥{X}表示變量值，if語句除外。
導入的功能函數，如SET的大小寫均可，沒有特殊限制

3. CMake的常用指令及變量

這些指令比較常見，在上面也有大概介紹。接下來介紹一些常用的：

ADD_DEFINITIONS(不太理解)

爲源文件的編譯添加由-D引入的宏定義。
命令格式爲：add_definitions(-DFOO -DBAR ...)，例如：add_definitions(-DWIN32)

OPTION(不太理解)

提供用戶可以選擇的選項。

命令格式爲：option(<variable> "description" [initial value])

option(
       USE_MYMATH
       "Use tutorial provided math implementation"
       ON
       )

ADD_CUSTOM_COMMAND/TARGET(慢慢理解吧)：

[COMMAND]:爲工程添加一條自定義的構建規則
[TARGET]:用於給指定名稱的目標執行指定的命令，該目標沒有輸出文件，並始終被構建。

#僞代碼：爲了說明生成自定義的命令
add_custom_command(TARGET ${CV_ADVANCE_NAME}
            PRE_BUILD
            COMMAND "僞代碼 find_package std_msgs"
            )

#爲了說明導入生成自定義結構的命令
add_custom_target((CV_ADVANCE) ALL
            DEPENDS ${CV_ADVANCE_NAME}  #依賴add_custom_command輸出的package包
            COMMENT "ros package std_msgs"
            )

這個不太好理解，感覺ppt上講的不準確，實踐中再學習吧

ADD_DEPENDENCIES(不太理解):

用於解決鏈接依時的依賴問題，用target_link_libraries可以搞定麼？

#添加執行文件
add_executable(cur_project_name XXX.cpp)
#將庫文件鏈接鏈接到當前可執行文件(注意：一定在add_executable之後)
target_link_libraries(cur_project_name ${std_lib_name_LIBRARIES})

當定義的target依賴的另一個target，確保再源碼編譯本target之前，其他的target已經被構建，使用該語句。

例子

#添加了一條自定義的構建規則
add_custom_target(CV_ADVANCE DEPENDS ${CV_ADVANCE_NAME})
#爲項目添加一個可執行文件
add_executable(${PROJECT_NAME} ${SRC_LIST})
#鏈接一個標準庫文件
target_link_libraries($(PROJECT_NAME) ${std_lib_name_LIBRARIES})
#爲項目鏈接一個依賴文件，項目程序依賴CV_ADVANCE
add_dependencies(${PROJECT_NAME} CV_ADVANCE)

#常規語法
cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(HelloCV)
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp std_msgs genmsg)
#ros生成msg的語法
generate_message(DEPENDENCIES std_msgs)
add_message_files(FILES HelloCvMsg.msg)
#聲明是catkin包
catkin_package()
#創建工程實例
include_directories(include ${catkin_INCLUDE_DIRS})
add_executable(greet src/greet.cpp)
target_link_libraries(greet ${catkin_LIBRARIES})
#添加greet依賴項，依賴std_msgs的變量
add_dependencies(greet HelloCV_generate_messages_cpp)

目前沒看懂，這個人講的太爛，先記錄下來吧。

INSTALL(以後慢慢理解吧)

用於定義安裝規則，安裝的內容可以包括目標二進制、動態庫、靜態庫、目錄、腳本等。
常用的如OpenCV一般情況下安裝到系統目錄，即/usr/lib，/usr/bin和/usr/include[Ubuntu系統]

INSTALL(
       TARGETS myrun mylib mystaticlib
       RUNTIME DESTINATION bin
       LIBRARY DESTINATION lib
       ARCHIVE DESTINATION libstatic
       )

TARGET_INCLUDE_DIRECTORIES(比較常用)

設置include文件查找目錄，具體包含頭文件應用形式，安裝位置等
命令格式爲:target_include_directories(<target>[SYSTEM][BEFORE]<INTERFACE|PUBLIC|PRIVATE> [items])
interface(別人用我不用)|public(別人和我都能用)|private(只能我自己用)

SET_TARGET_PROPERTIES(不太理解)

設置目標的一些屬性來改變他們構建的方式
命令格式爲：

ENABLE_TESTING/ADD_TEST(不太理解)

3. CMake基本常用變量

4. 實踐：從簡單的CMake說起

實踐一：生成一個簡單的Hello_CV工程實例

頭文件:hello_cv_1.h

#ifdef HELLO_CV_1_H_
#define HELLO_CV_1_H_
#include <string>
#include <iostream>

namespace hello_cv_1
{
class HelloCv_1
{
private:
std::string say_something;

public:
HelloCv_1();
~HelloCv_1();
std::string getMsgContent(std::string say_something);
};

}

#endif

源文件：hello_cv_1.cpp

#include "hello_cv_1.h"
#include <string>
#include <iostream>

namespace hello_cv_1
{
HelloCv_1::HelloCv_1()
{

}

HelloCv_1::~HelloCv_1()
{

}

std::string HelloCv_1::getMsgContent(std::string say_something)
{
return say_something;
}
}

主函數：main.cpp

#include "hello_cv_1.h"
#include <string>
#include <iostream>

int main()
{
hello_cv_1::HelloCv_1 helloCv_1;
std::cout<<helloCv_1.getMsgContent("Hello_OpenCV")<<std::endl
return 0;
}

工程文件目錄

採用外部編譯(理解下什麼是外部編譯)：外部編譯&&內部編譯
文件位置存放規則：src&&include&&build

外部編譯的目錄結構如下

cmake_minimum_required(VERSION 2.6)
project(hello_cv_1)

add_compile_options(-std=c++11)   #這個之前沒用過
include_directories(include)
add_executable(hello_cv_1 src/main.cpp src/hello_cv_1.cpp)

下面是命令行編譯：

mkdir build && cd build  #建立build並進入到該文件夾
cmake ..  #生成Makefile文件
make   #編譯Makefile，並生成bin文件
./hello_cv_1   #執行文件後輸出"Hello_OpenCV"

果然實踐中才能掌握得更好。。。

實踐二：爲Hello_CV實例添加一個庫

CMakeList.txt如上所示

實踐三：爲實例同時添加一個動、靜態庫

生成指定路徑的動態庫

注意其中的設置庫文件的額輸出目錄。

個人感覺動態庫、靜態庫可以不同名吧？emmm。這樣不就省事了？

不過這個up主用了另一種操作，看起來比較講究：

注意一下這裏講究的操作，文件名替換~

然後思考，什麼是靜態庫(.a)？什麼是動態庫(.so)？

這就要從程序的工作過程說起：

知識回顧：前三個實例幹了啥？

1.怎樣生成一個可執行文件

2.怎樣去生成一些庫

3.怎樣生成一些動態庫和靜態庫？如何生成同名動態庫和靜態庫

接下來幹啥？

怎麼樣調用庫。

實踐四：爲實例添加一個內部的鏈接庫。

怎樣導入、調用一個內部的鏈接庫？

內部鏈接庫，執行效率比較高。

實踐五：爲實例添加一個外部鏈接庫

不太懂。。。以後慢慢理解

Cmake的實踐與應用