CMake入门教程【基础篇】CMake是什么?为什么学习CMake

发布时间:2024年01月01日


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CMake:一个强大的软件构建系统
CMake是构建C++代码的事实标准,每月下载量超过200万次。它是一个强大而全面的解决方案,用于管理软件构建过程。通过访问我们的资源部分,获取成功利用CMake所需的一切信息。

1.CMake简介

CMake已成为最受欢迎的构建系统之一。它是一个开源的、跨平台的工具,主要用于自动化构建过程,管理编译和测试等。CMake通过简化构建配置,为开发者提供了一种有效的方法来编译和测试他们的软件,特别是在涉及多个平台和编译器的复杂项目中

2.为什么要学习CMake

  • 跨平台构建能力

CMake支持多个操作系统,如Windows、Linux和macOS。学习CMake意味着能够创建可以在多种平台上编译的软件,这对于开发跨平台应用至关重要。

  • 广泛应用

CMake被广泛应用于许多开源和商业项目。掌握CMake能够让你更容易参与这些项目,并且在职业发展上具有竞争优势,尤其是在系统软件、游戏开发和大型企业级应用的开发中。

  • 支持现代化工作流

CMake与现代开发工具和实践(如持续集成、自动化测试)无缝集成。学习CMake可以帮助你建立高效和自动化的开发流程。

  • 提高项目的可维护性
    CMake的脚本化和模块化特性使得项目构建过程更加清晰、可维护。学习CMake可以帮助你更好地管理复杂的构建配置,尤其对于大型项目。

  • 社区和文档支持

CMake有一个活跃的社区和丰富的文档资源,提供了强大的学习和支持网络。这意味着遇到问题时,你可以轻松找到解决方案或获得帮助。

  • 兼容性和可扩展性

CMake兼容多种编译器和工具链,提供高度的可扩展性。学习CMake可以使你能够灵活地处理各种构建需求,适应不同项目的特定要求。

  • 个人能力提升

对于个人开发者来说,学习CMake是提升自己技能的一个重要方面。它不仅增强了你的项目管理能力,也提高了你解决复杂问题的能力

3.什么样的项目需要用CMake

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3.1大型或复杂项目

  • 多源文件和模块:对于包含大量源文件和多个模块的项目,CMake可以有效地管理和组织这些文件和模块。
  • 多目标构建:如果一个项目需要生成多个目标(如库文件、可执行文件等),CMake可以轻松配置不同的构建规则和目标。

3.2跨平台项目

  • 多操作系统支持:对于需要在Windows、Linux和macOS等多个操作系统上运行的项目,CMake可以生成特定于平台的构建文件。
  • 不同编译器兼容:如果项目需要支持GCC、Clang、MSVC等多种编译器,CMake提供了方便的工具来处理不同编译器的特定需求。

3.3需要高度定制化构建的项目

  • 特殊构建要求:对于具有特殊构建需求的项目,例如需要定制编译器标志、链接库或者预处理器定义,CMake提供了高度的可配置性。
  • 自动化测试和打包:CMake支持集成测试(包括CTest)和打包(包括CPack),这对于需要自动化测试和发布的项目非常有用。

3.4 研究和开源项目

  • 代码共享和协作:对于需要多人协作的开源项目,CMake的通用性和广泛的社区支持使得代码共享和协作更加容易。
  • 文档生成:CMake可以集成如Doxygen这样的文档生成工具,对于需要生成详细文档的项目特别有用。

3.5小型或简单项目

  • 学习和教育:即使对于小型或个人项目,使用CMake也是一种学习现代构建系统的好方法。
  • 可扩展性:即便是小项目,使用CMake也意味着将来项目扩展时,构建系统无需重写。

4.CMake的作用

  • 跨平台构建

CMake的主要作用之一是支持跨平台构建。无论是在Windows、Linux还是macOS上,CMake都可以生成对应平台的构建文件,如Makefile或Visual Studio工程文件。

  • 管理和配置

CMake帮助开发者管理整个项目的源文件、库、依赖项和设置。它使用简单的脚本语言来描述如何构建和测试软件。

  • 模块化和扩展

CMake支持模块化构建,允许开发者通过“子项目”将大型代码库分解为更小、更易于管理的部分。这使得CMake非常适合大型或复杂的软件项目。

5.支持的编译器

CMake支持各种流行的C、C++和Fortran编译器,包括但不限于:

5.1Windows平台

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  • Microsoft Visual Studio:广泛用于Windows平台的商业编译器和集成开发环境。
  • MinGW/GCC:MinGW或MinGW-w64提供了Windows上的GNU编译器集合。
  • Clang:在Windows上,Clang可以独立使用或与Visual Studio集成。

5.2Unix/Linux平台

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  • GCC:GNU编译器集合,Linux下最常用的编译器。
  • Clang:基于LLVM的编译器,以其优异的性能和现代化特性而闻名。
  • Intel C++ Compiler (ICC):Intel的高性能编译器,特别优化了在Intel处理器上的性能。

5.3macOS平台

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  • Apple Clang:苹果对Clang编译器的特定版本和修改,通常与Xcode集成。
  • GCC:尽管在macOS上不如Apple Clang流行,但GCC仍然可用。

5.4其他编译器

  • IBM XL C/C++ Compiler:在IBM的一些系统上使用。
  • HP aC++:在HP-UX操作系统上使用。
  • Solaris Studio:在Oracle Solaris操作系统上使用。

5.5支持的平台

CMake支持的平台覆盖了大多数常用的操作系统:

  • Windows:从Windows XP到最新的Windows 10,包括Windows Server版本。
  • Linux:支持多种Linux发行版,如Ubuntu、Fedora、CentOS等。
  • macOS:支持多个版本的macOS,通常与最新的几个版本保持兼容。
  • BSD:包括FreeBSD、OpenBSD等。
  • Solaris:以及其他基于Unix的系统如AIX、HP-UX等。
  • 跨平台框架:比如可以为Java虚拟机 (JVM) 或.NET环境创建构建脚本。

CMake的重要性

  • 提高效率

自动化的构建过程显著提高了开发效率。开发者可以专注于编码,而不必花费大量时间在构建和配置上。

  • 促进协作

CMake的通用性和跨平台特性促进了团队间的协作,因为所有人都可以在他们选择的环境中使用相同的构建配置。

  • 支持现代实践

CMake支持现代软件开发实践,如持续集成(CI)和测试驱动开发(TDD)。它可以与各种CI工具无缝集成,从而提高软件质量和可靠性。

6CMake的优势

  • 跨平台兼容性:CMake的配置文件可以在多个平台上运行,无需修改。
  • 灵活性和扩展性:CMake脚本可以根据项目需求灵活配置。
  • 强大的用户社区:CMake拥有一个活跃的社区,提供大量文档、教程和支持。

7.使用CMake的开源项目

CMake由于其强大的跨平台构建能力,在开源社区中得到了广泛的应用。许多知名的开源项目都使用CMake作为其构建工具。以下是一些著名的开源项目,它们都使用CMake:

  • LLVM项目:LLVM是一个广泛使用的编译器和工具链基础设施项目,它使用CMake来构建自己的庞大代码库。
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  • Blender:Blender是一个非常流行的开源3D内容创建套件,它使用CMake来处理其复杂的构建过程。

  • KDE:作为一个著名的桌面环境,KDE使用CMake来构建其大量的应用程序和库。
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  • OpenCV:OpenCV是一个广泛使用的计算机视觉库,它使用CMake来简化跨平台的构建和部署过程。
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  • Qt:虽然Qt有自己的构建系统(qmake),但许多基于Qt的项目,包括Qt本身的一些部分,都使用CMake作为构建工具。

  • CMake自身:作为一个构建系统,CMake自身也是一个开源项目,它自然使用自己的工具来构建自身。

  • VTK(Visualization Toolkit):一个开源的科学可视化套件,广泛用于图像处理和图形渲染,也使用CMake。
    等等

这些项目展示了CMake在不同领域和不同规模项目中的应用,从而证明了其灵活性和强大功能。使用CMake,这些项目能够有效地管理复杂的构建过程,并确保其软件能够在多种操作系统和平台上编译和运行。

文章来源:https://blog.csdn.net/hiwoshixiaoyu/article/details/135254670
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