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項目目錄
├── demo項目目錄
│ ├── CMakeLists.txt
│ ├── include目錄
│ │ ├── hello.h
│ ├── src 目錄
│ │ ├── hello.cpp
│ ├── lib目錄
│ ├── biuld目錄
CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION 3.14)
#指定項目名稱
PROJECT(HELLO)
#將hello.cpp 賦值給SOURCE 變量
SET(SOURCE ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/hello.cpp)
#指定頭文件目錄
INCLUDE_DIRECTORIES(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
#指定鏈接庫文件目錄
LINK_DIRECTORIES(${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)
#將hello.cpp生成可執行文件hello
ADD_EXECUTABLE(hello ${SOURCE})
#指定hello 鏈接庫myprint
TARGET_LINK_LIBRARIES(hello myprint)
常用命令
1. 指定cmake的最小版本
# 最小版本爲2.8,可不寫
cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
2. 設置項目名稱
# 非強制性命令,會引入兩個變量:demo_BINARY_DIR 、 demo_SOURCE_DIR
# 同時cmake自動定義兩個等價變量: PROJECT_BINARY_DIR 、 PROJECT_SOURCE_DIR
project(demo)
3. 設置編譯類型
add_executable(demo demo.cpp) # 生成可執行文件
add_library(common STATIC util.cpp) # 生成靜態庫
add_library(common SHARED util.cpp) # 生成動態庫或共享庫
- 在 Linux 下是:
demo
libcommon.a
libcommon.so - 在 Windows 下是:
demo.exe
common.lib
common.dll
4. 指定編譯包含的源文件
4.1 明確指定包含哪些源文件
add_library(demo demo.cpp test.cpp util.cpp)
4.2 搜索所有的cpp文件
aux_source_directory(dir VAR)
發現一個目錄下所有的源代碼文件並將列表存儲在一個變量中
aux_source_directory(. SRC_LIST) # 搜索當前目錄下的所有.cpp文件
add_library(demo ${SRC_LIST})
4.3 自定義搜索規則
file(GLOB SRC_LIST "*.cpp" "protocol/*.cpp")
add_library(demo ${SRC_LIST})
# 或者
file(GLOB SRC_LIST "*.cpp")
file(GLOB SRC_PROTOCOL_LIST "protocol/*.cpp")
add_library(demo ${SRC_LIST} ${SRC_PROTOCOL_LIST})
# 或者
aux_source_directory(. SRC_LIST)
aux_source_directory(protocol SRC_PROTOCOL_LIST)
add_library(demo ${SRC_LIST} ${SRC_PROTOCOL_LIST})
5. 查找指定的庫文件
find_library(VAR name path)查找到指定的預編譯庫,並將它的路徑存儲在變量中。
默認的搜索路徑爲 cmake 包含的系統庫,因此如果是 NDK 的公共庫只需要指定庫的 name 即可。
find_library( # Sets the name of the path variable.
log-lib
# Specifies the name of the NDK library that
# you want CMake to locate.
log )
類似的命令還有 find_file()、find_path()、find_program()、find_package()。
6. 設置包含的目錄
include_directories(
${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}
${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}
${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include
)
Linux 下還可以通過如下方式設置包含的目錄:
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -I${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}")
7. 設置鏈接庫搜索目錄
link_directories(
${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/libs
)
Linux 下還可以通過如下方式設置包含的目錄:
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -L${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/libs")
8. 設置target需要鏈接的庫
target_link_libraries( # 目標庫
demo
# 目標庫需要鏈接的庫
# log-lib 是上面 find_library 指定的變量名
${log-lib} )
在 Windows 下,系統會根據鏈接庫目錄,搜索xxx.lib 文件,Linux 下會搜索 xxx.so 或者 xxx.a 文件,如果都存在會優先鏈接動態庫(so 後綴)。
8.1 指定鏈接動態庫或靜態庫
target_link_libraries(demo libface.a) # 鏈接libface.a
target_link_libraries(demo libface.so) # 鏈接libface.so
8.2 指定全路徑
target_link_libraries(demo ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/libs/libface.a)
target_link_libraries(demo ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/libs/libface.so)
8.3 指定鏈接多個庫
target_link_libraries(demo
${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/libs/libface.a
boost_system.a
boost_thread
pthread)
9. 設置變量
9.1 set直接設置變量的值
set(SRC_LIST main.cpp test.cpp)
add_executable(demo ${SRC_LIST})
9.2 set追加設置變量的值
set(SRC_LIST main.cpp)
set(SRC_LIST ${SRC_LIST} test.cpp)
add_executable(demo ${SRC_LIST})
9.3 list追加或刪除變量的值
set(SRC_LIST main.cpp)
list(APPEND SRC_LIST test.cpp)
list(REMOVE_ITEM SRC_LIST main.cpp)
add_executable(demo ${SRC_LIST})
10. 條件控制
10.1 if…elseif…else…endif
邏輯判斷和比較:
if (expression)
:expression 不爲空(0,N,NO,OFF,FALSE,NOTFOUND)時爲真if (not exp)
:與上面相反if (var1 AND var2)
if (var1 OR var2)
if (COMMAND cmd)
:如果 cmd 確實是命令並可調用爲真if (EXISTS dir) if (EXISTS file)
:如果目錄或文件存在爲真if (file1 IS_NEWER_THAN file2)
:當 file1 比 file2 新,或 file1/file2 中有一個不存在時爲真,文件名需使用全路徑if (IS_DIRECTORY dir)
:當 dir 是目錄時爲真if (DEFINED var)
:如果變量被定義爲真if (var MATCHES regex)
:給定的變量或者字符串能夠匹配正則表達式 regex 時爲真,此處 var 可以用 var 名,也可以用 ${var}if (string MATCHES regex)
數字比較:
if (variable LESS number)
:LESS 小於if (string LESS number)
if (variable GREATER number)
:GREATER 大於if (string GREATER number)
if (variable EQUAL number)
:EQUAL 等於if (string EQUAL number)
字母表順序比較:
if (variable STRLESS string)
if (string STRLESS string)
if (variable STRGREATER string)
if (string STRGREATER string)
if (variable STREQUAL string)
if (string STREQUAL string)
if(MSVC)
set(LINK_LIBS common)
else()
set(boost_thread boost_log.a boost_system.a)
endif()
target_link_libraries(demo ${LINK_LIBS})
# 或者
if(UNIX)
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11 -fpermissive -g")
else()
add_definitions(-D_SCL_SECURE_NO_WARNINGS
D_CRT_SECURE_NO_WARNINGS
-D_WIN32_WINNT=0x601
-D_WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS)
endif()
if(${CMAKE_BUILD_TYPE} MATCHES "debug")
...
else()
...
endif()
10.2 while…endwhile
while(condition)
...
endwhile()
10.3 foreach…endforeach
foreach(loop_var RANGE start stop [step])
...
endforeach(loop_var)
start 表示起始數,stop 表示終止數,step 表示步長,示例:
foreach(i RANGE 1 9 2)
message(${i})
endforeach(i)
# 輸出:13579
11.打印消息
message(${PROJECT_SOURCE_DIR})
message("build with debug mode")
message(WARNING "this is warnning message")
message(FATAL_ERROR "this build has many error") # FATAL_ERROR 會導致編譯失敗
12.包含其他cmake文件
include(./common.cmake) # 指定包含文件的全路徑
include(def) # 在搜索路徑中搜索def.cmake文件
set(CMAKE_MODULE_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cmake) # 設置include的搜索路徑
常用變量
1. 預定義變量
PROJECT_SOURCE_DIR
:工程的根目錄PROJECT_BINARY_DIR
:運行 cmake 命令的目錄,通常是 ${PROJECT_SOURCE_DIR}/buildPROJECT_NAME
:返回通過 project 命令定義的項目名稱CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR
:當前處理的 CMakeLists.txt 所在的路徑CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR
:target 編譯目錄CMAKE_CURRENT_LIST_DIR
:CMakeLists.txt 的完整路徑CMAKE_CURRENT_LIST_LINE
:當前所在的行CMAKE_MODULE_PATH
:定義自己的 cmake 模塊所在的路徑,SET(CMAKE_MODULE_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/cmake)
,然後可以用INCLUDE命令來調用自己的模塊EXECUTABLE_OUTPUT_PATH
:重新定義目標二進制可執行文件的存放位置LIBRARY_OUTPUT_PATH
:重新定義目標鏈接庫文件的存放位置
2. 環境變量
-
使用環境變量
$ENV{Name}
-
寫入環境變量
set(ENV{Name} value) # 這裏沒有“$”符號
3. 系統變量
CMAKE_MAJOR_VERSION
:cmake 主版本號,比如 3.4.1 中的 3CMAKE_MINOR_VERSION
:cmake 次版本號,比如 3.4.1 中的 4CMAKE_PATCH_VERSION
:cmake 補丁等級,比如 3.4.1 中的 1CMAKE_SYSTEM
:系統名稱,比如 Linux-2.6.22CMAKE_SYSTEM_NAME
:不包含版本的系統名,比如 LinuxCMAKE_SYSTEM_VERSION
:系統版本,比如 2.6.22CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR
:處理器名稱,比如 i686UNIX
:在所有的類 UNIX 平臺下該值爲 TRUE,包括 OS X 和 cygwinWIN32
:在所有的 win32 平臺下該值爲 TRUE,包括 cygwin
4.主要開關選項
BUILD_SHARED_LIBS
:這個開關用來控制默認的庫編譯方式,如果不進行設置,使用add_library
又沒有指定庫類型的情況下,默認編譯生成的庫都是靜態庫。如果set(BUILD_SHARED_LIBS ON)
後,默認生成的爲動態庫CMAKE_C_FLAGS
:設置 C 編譯選項,也可以通過指令add_definitions()
添加CMAKE_CXX_FLAGS
:設置 C++ 編譯選項,也可以通過指令add_definitions()
添加
項目實例
1. 簡單項目(單個源文件)
-
main.c
#include <stdio.h> int main() { printf("Hello World!\n"); return 0; }
-
CMakeLists.txt
project(HELLO) add_executable(hello main.c)
注意:命名必須是 CMakeLists.txt,注意大小寫和不要漏字母
- 編譯和運行
在項目目錄下新建一個build
文件夾,依次執行:cd build cmake ..
爲什麼要新建一個 build 文件夾?
一般我們採用 cmake 的 out-of-source 方式來構建(即生成的中間產物和源代碼分離),這樣做可以讓生成的文件和源文件不會弄混,且目錄結構看起來也會清晰明瞭。所以推薦使用這種方式,至於這個文件夾的命名並無限制,我們習慣命名爲 build。
2. 複雜項目(多個目錄,多個源文件)
-
demo 根目錄下的 CMakeLists.txt 文件如下:
cmake_minimum_required (VERSION 2.8) project(demo) aux_source_directory(. DIR_SRCS) # 添加math子目錄 add_subdirectory(math) # 指定生成目標 add_executable(demo ${DIR_SRCS}) # 添加鏈接庫 target_link_libraries(demo MathFunctions)
-
math 目錄下的 CMakeLists.txt 文件如下:
aux_source_directory(. DIR_LIB_SRCS) # 生成鏈接庫 add_library(MathFunctions ${DIR_LIB_SRCS})
3. 自定義編譯選項
cmake 允許爲項目增加編譯選項,從而可以根據用戶的環境和需求選擇最合適的編譯方案。
例如,可以將 MathFunctions 庫設爲一個可選的庫,如果該選項爲 ON ,就使用該庫定義的數學函數來進行運算,否則就調用標準庫中的數學函數庫。
修改根目錄下的 CMakeLists.txt 文件如下:
# CMake 最低版本號要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 項目信息
project (Demo)
# 加入一個配置頭文件,用於處理 CMake 對源碼的設置
configure_file (
"${PROJECT_SOURCE_DIR}/config.h.in"
"${PROJECT_BINARY_DIR}/config.h"
)
# 是否使用自己的 MathFunctions 庫
option (USE_MYMATH
"Use provided math implementation" ON)
# 是否加入 MathFunctions 庫
if (USE_MYMATH)
include_directories ("${PROJECT_SOURCE_DIR}/math")
add_subdirectory (math)
set (EXTRA_LIBS ${EXTRA_LIBS} MathFunctions)
endif (USE_MYMATH)
# 查找當前目錄下的所有源文件
# 並將名稱保存到 DIR_SRCS 變量
aux_source_directory(. DIR_SRCS)
# 指定生成目標
add_executable(Demo ${DIR_SRCS})
target_link_libraries (Demo ${EXTRA_LIBS})
- configure_file 命令用於加入一個配置頭文件 config.h ,這個文件由 cmake 從 config.h.in 生成,通過這樣的機制,將可以通過預定義一些參數和變量來控制代碼的生成。
- option 命令添加了一個 USE_MYMATH 選項,並且默認值爲 ON 。根據 USE_MYMATH 變量的值來決定是否使用我們自己編寫的 MathFunctions 庫。
修改 main.cc 文件,讓其根據 USE_MYMATH 的預定義值來決定是否調用標準庫還是MathFunctions 庫:
#include "config.h"
#ifdef USE_MYMATH
#include "math/MathFunctions.h"
#else
#include <math.h>
#endif
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc < 3){
printf("Usage: %s base exponent \n", argv[0]);
return 1;
}
double base = atof(argv[1]);
int exponent = atoi(argv[2]);
#ifdef USE_MYMATH
printf("Now we use our own Math library. \n");
double result = power(base, exponent);
#else
printf("Now we use the standard library. \n");
double result = pow(base, exponent);
#endif
printf("%g ^ %d is %g\n", base, exponent, result);
return 0;
}
編寫config.h.in文件:
注意 main.cc 的第一行,這裏引用了一個 config.h 文件,這個文件預定義了 USE_MYMATH 的值。但我們並不直接編寫這個文件,爲了方便從 CMakeLists.txt 中導入配置,我們編寫一個 config.h.in 文件,內容如下:
#cmakedefine USE_MYMATH
這樣 cmake 會自動根據 CMakeLists.txt 配置文件中的設置自動生成 config.h 文件。
4. ROS功能包自動生成的CMakeLists.txt模板
cmake_minimum_required(VERSION 3.0.2)
project(orocos_test)
# add_compile_options(-std=c++11)
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
roscpp
)
#通過CMake的約定可以找到系統依賴關係
# find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS system)
## 如果包有setup.py,則取消註釋。這個宏確保安裝其中聲明的模塊和全局腳本
# catkin_python_setup()
################################################
## 聲明ROS消息、服務和操作 ##
################################################
## 在'msg'文件夾中生成消息
# add_message_files(
# FILES
# Message1.msg
# Message2.msg
# )
## 在'srv'文件夾中生成服務
# add_service_files(
# FILES
# Service1.srv
# Service2.srv
# )
## 在'action'文件夾中生成動作服務器
# add_action_files(
# FILES
# Action1.action
# Action2.action
# )
## 使用此處列出的任何依賴項生成添加的消息和服務
# generate_messages(
# DEPENDENCIES
# std_msgs # 或其他含有msg的package
# )
################################################
## 聲明 ROS dynamic reconfigure parameters ##
################################################
## 要在這個包中聲明和構建動態重新配置參數,請遵循以下步驟:
## * In the file package.xml:
## * add a build_depend and a exec_depend tag for "dynamic_reconfigure"
## * In this file (CMakeLists.txt):
## * add "dynamic_reconfigure" to find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS ...)
## * uncomment the "generate_dynamic_reconfigure_options" section below and list every .cfg file to be processed
## 在“cfg”文件夾中生成動態重新配置參數
# generate_dynamic_reconfigure_options(
# cfg/DynReconf1.cfg
# cfg/DynReconf2.cfg
# )
###################################
## catkin specific configuration ##
###################################
## catkin_package宏爲你的包生成cmake配置文件
## 聲明要傳遞給相關項目的內容
## INCLUDE_DIRS: 如果包包含頭文件,則取消註釋
## LIBRARIES: 在此項目中創建的依賴項目也需要的庫
## CATKIN_DEPENDS: 依賴於catkin_packages的項目也需要
## DEPENDS: 此項目的系統依賴,依賴項目也需要
catkin_package(
# INCLUDE_DIRS include
# LIBRARIES orocos_test
# CATKIN_DEPENDS orocos_kdl
# DEPENDS system_lib
)
###########
## Build ##
###########
## 指定頭文件的其他位置
## 您的包位置應該列在其他位置之前
include_directories(
# include
${catkin_INCLUDE_DIRS}
)
## 聲明一個C++ library
# add_library(${PROJECT_NAME}
# src/${PROJECT_NAME}/orocos_test.cpp
# )
## 添加庫的cmake目標依賴關係
## 例如,代碼可能需要在庫生成之前生成
## 從消息生成或動態重新配置
# add_dependencies(${PROJECT_NAME} ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})
## 聲明一個c++可執行文件
## 使用catkin_make,所有包都在單個CMake上下文中構建
## 推薦的前綴確保包之間的目標名稱不會衝突
# add_executable(${PROJECT_NAME}_node src/orocos_test_node.cpp)
## 重命名c++可執行文件沒有前綴
## 上面推薦的前綴會導致長目標名稱,下面爲方便用戶使用而將目標重命名爲短版本。 "rosrun someones_pkg node" instead of "rosrun someones_pkg someones_pkg_node"
# set_target_properties(${PROJECT_NAME}_node PROPERTIES OUTPUT_NAME node PREFIX "")
## 添加可執行文件的cmake目標依賴項,就像上面的庫一樣
# add_dependencies(${PROJECT_NAME}_node ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${catkin_EXPORTED_TARGETS})
## 指定要鏈接庫或可執行目標的庫
# target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_node
# ${catkin_LIBRARIES}
# )
#############
## Install ##
#############
# 所有安裝目標都應該使用 catkin DESTINATION variables
## 將可執行腳本(Python等)標記爲安裝,而不是setup.py, 你可以選擇目標:
# catkin_install_python(PROGRAMS
# scripts/my_python_script
# DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
# )
## 標記要安裝的可執行文件
# install(TARGETS ${PROJECT_NAME}_node
# RUNTIME DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_BIN_DESTINATION}
# )
## 用於安裝的標記庫
# install(TARGETS ${PROJECT_NAME}
# ARCHIVE DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_LIB_DESTINATION}
# LIBRARY DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_LIB_DESTINATION}
# RUNTIME DESTINATION ${CATKIN_GLOBAL_BIN_DESTINATION}
# )
## 標記cpp頭文件進行安裝
# install(DIRECTORY include/${PROJECT_NAME}/
# DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_INCLUDE_DESTINATION}
# FILES_MATCHING PATTERN "*.h"
# PATTERN ".svn" EXCLUDE
# )
## 標記其他需要安裝的文件(例如launch和bag文件等)
# install(FILES
# # myfile1
# # myfile2
# DESTINATION ${CATKIN_PACKAGE_SHARE_DESTINATION}
# )
#############
## Testing ##
#############
## 添加基於gtest的cpp測試目標和鏈接庫
# catkin_add_gtest(${PROJECT_NAME}-test test/test_orocos_test.cpp)
# if(TARGET ${PROJECT_NAME}-test)
# target_link_libraries(${PROJECT_NAME}-test ${PROJECT_NAME})
# endif()
## 添加要由python nosetests運行的文件夾
# catkin_add_nosetests(test)
幾個重要的編譯配置項:
include_directories
:用於設置頭文件的相對路徑,全局路徑默認是功能包的所在目錄add_executable
:用於設置需要編譯的代碼和生成的可執行文件target_link_libraries
:用於設置鏈接庫,通過該選項可以配置執行文件鏈接的庫文件add_dependencies
:用於設置依賴項
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