CMake 高级特性

CMake 高级特性允许我们更灵活地管理和配置 CMake 项目，以适应复杂的构建需求和环境。

本文将从以下几方面展开说明：

自定义 CMake 模块和脚本：创建自定义模块和脚本以简化构建过程。
构建配置和目标：使用多配置生成器和定义多个构建目标。
高级查找和配置：灵活地查找包和配置构建选项。
生成自定义构建步骤：添加自定义命令和目标以执行额外的构建操作。
跨平台和交叉编译：支持不同平台的构建和交叉编译。
目标属性和配置：设置和修改目标的属性，以满足特定需求。

1、自定义 CMake 模块和脚本

1.1 自定义 CMake 模块

CMake 允许你创建和使用自定义模块，以简化常见的构建任务。

自定义模块通常包含自定义的 CMake 脚本和函数。

创建自定义模块：

在项目目录下创建一个 cmake/ 目录，用于存放自定义 CMake 模块。
在 cmake/ 目录下创建一个 MyModule.cmake 文件。

在 CMakeLists.txt 文件中包含自定义模块：

list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH "${CMAKE_SOURCE_DIR}/cmake")
include(MyModule)

自定义模块示例 (MyModule.cmake)：

实例

function(my_custom_function)
message(STATUS "This is a custom function!")
endfunction()

在 CMakeLists.txt 中调用自定义函数：

my_custom_function()

1.2 使用自定义 CMake 脚本

自定义 CMake 脚本允许你执行自定义配置操作，灵活处理复杂的构建要求。

创建自定义脚本：

在项目中创建一个脚本文件（例如 config.cmake）。
在脚本中编写 CMake 指令。

在 CMakeLists.txt 文件中调用脚本：

include(${CMAKE_SOURCE_DIR}/config.cmake)

2、构建配置和目标

2.1 多配置生成器

CMake 支持多种构建配置（如 Debug、Release）。

多配置生成器允许你在同一构建目录中同时生成不同配置的构建。

指定配置类型

在 CMakeLists.txt 中设置默认配置：

set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release" CACHE STRING "Build type")

使用 Visual Studio：

在 Visual Studio 中选择构建配置（Debug 或 Release）。

2.2 构建目标

你可以定义多个构建目标，每个目标可以有不同的构建设置和选项。

添加多个目标：

add_executable(MyExecutable1 src/main1.cpp)
add_executable(MyExecutable2 src/main2.cpp)

设置目标属性：

set_target_properties(MyExecutable1 PROPERTIES COMPILE_DEFINITIONS "DEBUG")
set_target_properties(MyExecutable2 PROPERTIES COMPILE_DEFINITIONS "RELEASE")

3、高级查找和配置

3.1 查找包的高级用法

find_package() 指令可以用于查找和配置复杂的第三方库和包。

查找包的高级选项：

find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS filesystem system)

设置查找路径：

set(BOOST_ROOT "/path/to/boost")
find_package(Boost REQUIRED)

3.2 配置文件和构建选项

你可以通过 CMake 配置文件来控制构建选项和配置。

配置选项：

configure_file(config.h.in config.h)

配置文件 (config.h.in)：

#define VERSION "@PROJECT_VERSION@"

在源文件中包含配置文件：

#include "config.h"

4、生成自定义构建步骤

4.1 自定义命令

CMake 允许你添加自定义构建命令，以便在构建过程中执行额外的操作。

添加自定义命令：

add_custom_command(
  OUTPUT ${CMAKE_BINARY_DIR}/generated_file.txt
  COMMAND ${CMAKE_COMMAND} -E echo "Generating file" > ${CMAKE_BINARY_DIR}/generated_file.txt
  DEPENDS ${CMAKE_SOURCE_DIR}/input_file.txt
)

添加自定义目标：

add_custom_target(generate_file ALL
  DEPENDS ${CMAKE_BINARY_DIR}/generated_file.txt
)

4.2 自定义目标

自定义目标可以用来执行自定义构建步骤，如生成代码、处理资源等。

创建自定义目标：

add_custom_target(my_target
  COMMAND ${CMAKE_COMMAND} -E echo "Running custom target"
  DEPENDS some_dependency
)

在构建过程中执行目标：

cmake --build . --target my_target

5、跨平台和交叉编译

5.1 跨平台构建

CMake 支持多平台构建，允许你为不同操作系统生成适当的构建文件。

指定平台：

cmake -DCMAKE_SYSTEM_NAME=Linux ..

5.2 交叉编译

CMake 支持交叉编译，即为不同的架构或平台构建项目。

指定工具链文件：

cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/path/to/toolchain.cmake ..

工具链文件示例 (toolchain.cmake)：

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm)

6、目标属性和配置

6.1 目标属性

设置和修改目标的属性，如编译选项、链接选项等。

设置编译选项：

set_target_properties(MyExecutable PROPERTIES COMPILE_OPTIONS "-Wall")

设置链接选项：

set_target_properties(MyExecutable PROPERTIES LINK_FLAGS "-L/path/to/lib")

6.2 自定义编译和链接选项

为特定目标设置自定义的编译和链接选项。