cmake使用

1. cmake概述及例子

CMake快速入门
全网最细cmake教程
cmake、qmake、cl之间关系

1.1 各种cmake

cmake根据CMakeLists.txt生成makefile，make根据makefile行编译。

1.1.1 最简cmake：生成可执行程序（一个文件）

#CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 2.8.9)  	#指定cmake最低版本 
project (hello)							#指定项目名称
add_executable(hello helloworld.cpp)	#指定编译一个可执行文件
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mkdir build
cd build
cmake ..  或 ccmake ..				#生成Makefile文件
make -j8							#根据Makefile编译
make install						#安装
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1.1.2 生成可执行程序（带目录）

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.9)
project(directory_test)
include_directories(include)					#添加头文件搜索路径
#set(SOURCES src/mainapp.cpp src/Student.cpp)  	#手动添加源文件
file(GLOB SOURCES "src/*.cpp")					#添加源文件
add_executable(testStudent ${SOURCES})			#生成可执行文件
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1.1.3 生成动态库（带目录）

project(directory_test)
set(CMAKE_BUILD_TYPE Release)
include_directories(include)				#添加头文件搜索目录
file(GLOB SOURCES "src/*.cpp")				#添加源文件
add_library(testStudent SHARED ${SOURCES})	#生成库文件（动态库）
install(TARGETS testStudent DESTINATION /usr/lib)	#安装库文件
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1.1.4 生成静态库（带目录）

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.9)
project(directory_test)
set(CMAKE_BUILD_TYPE Release)
include_directories(include)
file(GLOB SOURCES "src/*.cpp")
add_library(testStudent STATIC ${SOURCES})			#生成静态库
install(TARGETS testStudent DESTINATION /usr/lib）	#安装静态库
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1.1.5 生成可执行程序（使用共享库）

#include"Student.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
   Student s("Joe");
   s.display();
   return 0;
}
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cmake_minimum_required(VERSION 2.8.9)
project (TestLibrary)
set ( PROJECT_LINK_LIBS libtestStudent.so )
link_directories( ~/exploringBB/extras/cmake/studentlib_shared/build ) 		#添加库搜索路径
include_directories(~/exploringBB/extras/cmake/studentlib_shared/include)	#添加头文件搜索路径
add_executable(libtest libtest.cpp)
target_link_libraries(libtest ${PROJECT_LINK_LIBS} )	#插入共享库，必须在add_executable之后
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1.1.6 综合示例

1.2 cmake与qmake

cmake和qmake对比
cmke转qmake例子
qmake转cmake(lib)
cmake与qmake例子如下:
cmake:

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(osganimate)
include_directories("xx/osg/build/include")
link_directories("xx/osg/build/lib")
file(GLOB OSG_LIBS "xx/osg/build/lib/libosg*")
add_executable(${PROJECT_NAME}  osganimate.cpp)   
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} -lOpenThreads ${OSG_LIBS})
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qmake:

QT += core gui
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

TARGET = osg_qt_test
SOURCES += \
    osganimate.cpp

OSG_LIBS_PATH = xx/osg/build/lib/
DEPENDPATH += xx/osg/build/lib/
INCLUDEPATH += xx/osg/build/include
LIBS += \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgAnimation   \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgDB          \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgFX          \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgGA          \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgManipulator \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgParticle    \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgPresentation\
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgShadow      \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgSim         \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losg            \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgTerrain     \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgText        \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgUI          \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgUtil        \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgViewer      \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgVolume      \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -losgWidget      \
    -L $$OSG_LIBS_PATH -lOpenThreads
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QMake 和 CMake 的思路是类似的，无非是添加头文件路径和库路径，然后链接指定的库，QT 的 Pro 文件(qmake)貌似不太支持通配符的写法。

2. cmake语法

官方命令参考
cmake命令参考

2.1 常用命令

install(TARGETS xx libxx.so libxx.a
        RUNTIME DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_BINDIR}
        LIBRARY DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR})
        INSTALL_DIR DESTINATION  ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR})

安装路径可以通过CMAKE_INSTALL_PREFIX设置

#目录拷贝
install（DIRECTORY xx/cofnig  DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/）

#文件拷贝
install(FILES xx DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/)
files(GLOB dep_libs "xx/xx/*.so*)
install（FILES dep_libs     DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/）

#编译过程中执行命令（非cmake时执行）
install(CODE "messge(\”xxxx\"))
install(CODE "execute_process(COMMAND bash -c \"cp xx/*.so ${dst} -rf\") ")

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,

2.2 常用变量

SET(SRC_LIST main.cpp) 	#定义变量
${SRC_LIST}				#引用变量
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 #指定编译选项
 CMAKE_C_FLAGS : 			指定gcc编译选项，如-02 ,-g，当然也可用通过add_definitions设置。
 CMAKE_CXX_FLAGS:			指定g++编译选项。
 CMAKE_C_FLAGS_DEBUG:		指定debug版本编译选项

 #指定链接选项
 CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS
 CMAKE_MODILE_LINKER_FLAGS
 CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS
 CMAKE_STATIC_LINKER_FLAGS

 #指定编译器
 CMAKE_C_COMPILER:			指定C编译器，如gcc
 CMAKE_CXX_COMPILER:		指定C++编译器，如g++
 BUILD_SHARED_LIBS:			指定默认生成库文件类型，on:动态库，off 静态
 CMAKE_BUILD_TYPE:			设置编译类型，如Debug、Release

 #指定RPATH相关选项，如果为true，则关闭rpath功能
 CMAKE_SKIP_RPATH；			构建和安装期间
 CMAKE_SKIP_BUILD_RPATH：	构建期间
 CMKAE_INSTALL_RPATH：		安装期间
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set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/../map_common/lib)   #module库
set(CMAKE_ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/../map_common/lib) 	#静态库
set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/../bin)				#可执行

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2.3 系统变量

$ENV{NAME}			#引用系统环境变量
MESSAGE(STATUS "HOME dir: $ENV{HOME}")
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2.4 控制指令

2.4.1 IF

2.4.2 while

2.4.3 foreach

2.5 find_package

【轻松搞定CMake】find_package用法详解
该命令在搜索包时有两种模式：“模块”模式和“配置”模式。

2.5.1 模块模式

Module模式： 搜索CMAKE_MODULE_PATH指定路径下的FindXXX.cmake文件，执行该文件从而找到XXX库。其中，具体查找库并给XXX_INCLUDE_DIRS和XXX_LIBRARIES两个变量赋值的操作由FindXXX.cmake模块完成（先搜索当前项目里面的Module文件夹里面提供的FindXXX.cmake，然后再搜索系统路径/usr/local/share/cmake-x.y/Modules/FindXXX.cmake）

 find_package(<package> [version] [EXACT] [QUIET]
               [[REQUIRED|COMPONENTS] [components...]]
               [NO_POLICY_SCOPE])
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• 在该模式下，CMake搜索所有名为Find.cmake的文件，搜索这个文件的路径有两个，一个是cmake安装目录下的share/cmake-/Modules目录，另一个是我们指定的CMAKE_MODULE_PATH的所在目录。
• 该模式对查找包，检查版本以及生成任何别的必须信息负责。许多查找模块（find-module）仅仅提供了有限的，甚至根本就没有对版本化的支持；具体信息查看该模块的文档。
• 如果没有找到任何模块，该命令会进入配置模式继续执行。

2.5.2 配置模式

Config模式： 搜索XXX_DIR指定路径下的XXXConfig.cmake文件，执行该文件从而找到XXX库。其中具体查找库并给XXX_INCLUDE_DIRS和XXX_LIBRARIES两个变量赋值的操作由XXXConfig.cmake模块完成。

find_package(<package> [version] [EXACT] [QUIET]
               [[REQUIRED|COMPONENTS] [components...]] [NO_MODULE]
               [NO_POLICY_SCOPE]
               [NAMES name1 [name2 ...]]
               [CONFIGS config1 [config2 ...]]
               [HINTS path1 [path2 ... ]]
               [PATHS path1 [path2 ... ]]
               [PATH_SUFFIXES suffix1 [suffix2 ...]]
               [NO_DEFAULT_PATH]
               [NO_CMAKE_ENVIRONMENT_PATH]
               [NO_CMAKE_PATH]
               [NO_SYSTEM_ENVIRONMENT_PATH]
               [NO_CMAKE_PACKAGE_REGISTRY]
               [NO_CMAKE_BUILDS_PATH]
               [NO_CMAKE_SYSTEM_PATH]
               [CMAKE_FIND_ROOT_PATH_BOTH |
                ONLY_CMAKE_FIND_ROOT_PATH |
                NO_CMAKE_FIND_ROOT_PATH])
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• 配置模式，主要通过Config.cmake or -config.cmake这两个文件来引入我们需要的库。

• 以我们刚刚安装的glog库为例，在我们安装之后，它在/usr/local/lib/cmake/glog/目录下生成了glog-config.cmake文件，而/usr/local/lib/cmake//正是find_package函数的搜索路径之一。

  NO_MODULE可以用来明确地跳过模块模式。它也隐含指定了不使用在精简格式中使用的那些选项。
  　配置模式试图查找一个由待查找的包提供的配置文件的位置。包含该文件的路径会被存储在一个名为_DIR的cache条目里。默认情况下，该命令搜索名为的包。如果指定了NAMES选项，那么其后的names参数会取代的角色。该命令会为每个在names中的name搜索名为Config.cmake或者-config.cmake的文件。通过使用CONFIGS选项可以改变可能的配置文件的名字。以下描述搜索的过程。如果找到了配置文件，它将会被CMake读取并处理。由于该文件是由包自身提供的，它已经知道包中内容的位置。配置文件的完整地址存储在cmake的变量_CONFIG中。

所有CMake要处理的配置文件将会搜索该包的安装信息，并且将该安装匹配的适当版本号（appropriate version）存储在cmake变量_CONSIDERED_CONFIGS中，与之相关的版本号（associated version）将被存储在_CONSIDERED_VERSIONS中。

如果没有找到包配置文件，CMake将会生成一个错误描述文件，用来描述该问题——除非指定了QUIET选项。如果指定了REQUIRED选项，并且没有找到该包，将会报致命错误，然后配置步骤终止执行。如果设置了_DIR变量被设置了，但是它没有包含配置文件信息，那么CMake将会直接无视它，然后重新开始查找。

如果给定了[version]参数，那么配置模式仅仅会查找那些在命令中请求的版本（格式是major[.minor[.patch[.tweak]]]）与包请求的版本互相兼容的那些版本的包。如果指定了EXACT选项，一个包只有在它请求的版本与[version]提供的版本精确匹配时才能被找到。CMake不会对版本数的含义做任何的转换。包版本号由包自带的版本文件来检查。对于一个备选的包配置文件.cmake，对应的版本文件的位置紧挨着它，并且名字或者是-version.cmake或者是Version.cmake。如果没有这个版本文件，那么配置文件就会认为不兼容任何请求的版本。当找到一个版本文件之后，它会被加载然后用来检查（find_package）请求的版本号。

2.5.3 应用问题解决

1、如果没有搜索配置文件
对于可能没有***.cmake和***Config.cmake的库文件，可以直接找到其头文件和库文件所在文件夹，直接进行路径赋值：

SET(LAPACK_DIR /usr/local/lib/) 
SET(LAPACK_INCLUDE_DIRS /usr/local/include) 
SET(LAPACK_LIBRARIES /usr/local/lib)
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cmake默认采取Module模式，如果Module模式未找到库，才会采取Config模式。如果XXX_DIR路径下找不到XXXConfig.cmake文件，则会找/usr/local/lib/cmake/XXX/中的XXXConfig.cmake文件。总之，Config模式是一个备选策略。通常，库安装时会拷贝一份XXXConfig.cmake到系统目录中，因此在没有显式指定搜索路径时也可以顺利找到。
2、A required library with LAPACK API not found. 错误解决
这里就比较坑了，库文件是已经安装了的，而且是安装到系统目录里面的，但没办法找到库文件。
原因是：官方给的FindLAPACK.cmake文件有误，
解决方法：$sudo su $rm FindLAPACK.cmake 删除Module模式里面的***.cmake文件，因为如果不删除其他地方不管你怎么改，CmakLists.txt如何链接都是枉子的，亲身踩坑！然后启用Config模式看看里面的XXXConfig.cmake能否正常工作。完整步骤如下：

sudo su
#找到报错路径/usr/local/share/cmake-x.y/Modules/删除FindXXX.cmake
rm FindXXX.cmake
#在项目文件Cmakelists.txt文件中添加如下一句，指定路径，指定之前先查看路径下是否有XXXConfig.cmake
SET(LAPACK_DIR  /usr/local/lib/cmake/lapack-3.8.0)
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3、添加findpackage查询路径

LIST(APPEND CMAKE_MODULE_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/modules)
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4、让findpackage找到位置
CMakeLists.txt 中使用 find_package，报错找不到 Torch，因为安装位置不在系统默认路径下。

find_package(Torch required)
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让 find_package 到指定路径找包，有三种方法：

#设置 DIR
set(Torch_DIR ~/libtorch-1.0.0)
find_package(Torch required)
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#设置 PATHS
set(Torch required PATHS ~/libtorch-1.0.0)
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#cmake 时，指定 DCMAKE_PREFIX_PATH
cmake -DCMAKE_PREFIX_PATH="~/libtorch-1.0.0" ..
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2.5.4 编写自己的Find.cmake模块

• 对于原生支持Cmake编译和安装的库通常会安装Config模式的配置文件到对应目录，这个配置文件直接配置了头文件库文件的路径以及各种cmake变量供find_package使用。
• 而对于非由cmake编译的项目，我们通常会编写一个Find.cmake，通过脚本来获取头文件、库文件等信息。通常，原生支持cmake的项目库安装时会拷贝一份XXXConfig.cmake到系统目录中，因此在没有显式指定搜索路径时也可以顺利找到。

举例如下：
1、ModuleMode文件夹，在里面编写一个计算两个整数之和的一个简单的函数库。其Makefile如下：

# 1、准备工作，编译方式、目标文件名、依赖库路径的定义。
CC = g++
CFLAGS  := -Wall -O3 -std=c++11 

OBJS = libadd.o 	#.o文件与.cpp文件同名
LIB = libadd.so 	# 目标文件名
INCLUDE = ./ 		# 头文件目录
HEADER = libadd.h 	# 头文件

all : $(LIB)

# 2. 生成.o文件 
$(OBJS) : libadd.cc
    $(CC) $(CFLAGS) -I ./ -fpic -c $< -o $@

# 3. 生成动态库文件
$(LIB) : $(OBJS)
    rm -f $@
    g++ $(OBJS) -shared -o $@ 
    rm -f $(OBJS)


# 4. 删除中间过程生成的文件 
clean:
    rm -f $(OBJS) $(TARGET) $(LIB)

# 5.安装文件
install:
    cp $(LIB) /usr/lib
    cp $(HEADER) /usr/include
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编译安装：

make
sudo make install
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2、在CMake项目中，在cmake文件夹下新建一个FindAdd.cmake的文件，目标是找到库的头文件所在目录和共享库文件的所在位置。

# 在指定目录下寻找头文件和动态库文件的位置，可以指定多个目标路径
find_path(ADD_INCLUDE_DIR libadd.h /usr/include/ /usr/local/include ${CMAKE_SOURCE_DIR}/ModuleMode)
find_library(ADD_LIBRARY NAMES add PATHS /usr/lib/add /usr/local/lib/add ${CMAKE_SOURCE_DIR}/ModuleMode)

if (ADD_INCLUDE_DIR AND ADD_LIBRARY)
    set(ADD_FOUND TRUE)
endif (ADD_INCLUDE_DIR AND ADD_LIBRARY)
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3、在CMakeLists.txt中添加：

# 将项目目录下的cmake文件夹加入到CMAKE_MODULE_PATH中，让find_pakcage能够找到我们自定义的函数库
set(CMAKE_MODULE_PATH "${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake;${CMAKE_MODULE_PATH}")
add_executable(addtest addtest.cc)
find_package(ADD)
if(ADD_FOUND)
    target_include_directories(addtest PRIVATE ${ADD_INCLUDE_DIR})
    target_link_libraries(addtest ${ADD_LIBRARY})
else(ADD_FOUND)
    message(FATAL_ERROR "ADD library not found")
endif(ADD_FOUND)
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