CMake – 編譯工具

CMake 是一個跨平台的編譯系統，它允許開發者定義專案的編譯過程。以下是基本的 CMake 教學，幫助你開始使用它。

1. 安裝 CMake

你可以從 CMake 官方網站 下載並安裝對應的版本。大多數 Linux 發行版可以使用套件管理器來安裝，例如 Ubuntu 可以用：

sudo apt-get install cmake

2. CMake 基本流程

CMake 的目的是生成平台相關的編譯文件，例如 Makefile、Visual Studio 工程文件等。它使用一個叫做 CMakeLists.txt 的文件來描述專案結構、依賴和編譯選項。

3. 建立一個簡單專案

檔案結構

首先，建立一個專案目錄，例如：

MyProject/
├── CMakeLists.txt
└── main.cpp

main.cpp

這是一個簡單的 C++ 程式：

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, CMake!" << std::endl;
    return 0;
}

CMakeLists.txt

這是最基本的 CMake 配置文件：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)

# 專案名稱
project(MyProject)

# 指定 C++ 標準
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED True)

# 添加可執行文件
add_executable(MyProject main.cpp)

這段 CMake 文件做了幾件事：

1. cmake_minimum_required 定義了使用 CMake 的最低版本。
2. project 指定了專案名稱。
3. set 命令設置了 C++11 作為標準編譯版本。
4. add_executable 命令定義了編譯生成的可執行文件，並告訴 CMake 要編譯 main.cpp。

4. 使用 CMake 編譯專案

在你的專案目錄下，創建一個新的目錄來存放編譯結果（通常稱為 build 文件夾）：

mkdir build
cd build
cmake ..
make

• cmake .. 會讀取上層目錄的 CMakeLists.txt，並生成對應的編譯文件（例如 Makefile）。
• make 會根據生成的編譯文件進行編譯，並生成可執行文件。

如果成功，會在 build/ 目錄下生成一個名為 MyProject 的可執行文件。你可以執行它：

./MyProject

5. 添加更多檔案

如果你有多個源文件，可以在 CMakeLists.txt 中添加它們。例如，假設你有一個 helper.cpp 文件：

MyProject/
├── CMakeLists.txt
├── main.cpp
└── helper.cpp

你可以修改 CMakeLists.txt：

add_executable(MyProject main.cpp helper.cpp)

6. 使用外部庫

假設你想使用外部的庫（例如 Boost）。首先，確保你的系統上安裝了 Boost，然後在 CMakeLists.txt 中使用 find_package 查找它：

find_package(Boost REQUIRED)

include_directories(${Boost_INCLUDE_DIRS})

add_executable(MyProject main.cpp)
target_link_libraries(MyProject ${Boost_LIBRARIES})

7. CMake 變數和選項

CMake 中有許多變數和選項可以控制編譯過程。常見的幾個例子：

• CMAKE_BUILD_TYPE: 設置編譯類型，例如 Debug 或 Release。
• CMAKE_CXX_COMPILER: 指定 C++ 編譯器。
• CMAKE_INSTALL_PREFIX: 設置安裝目錄。

你可以這樣指定編譯類型：

cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release ..

8. 安裝你的專案

如果你希望用 make install 安裝編譯好的專案，則需要在 CMakeLists.txt 中添加安裝路徑：

install(TARGETS MyProject DESTINATION bin)

然後在編譯之後運行：

make install

這將把你的可執行文件安裝到系統的 bin 目錄。

結論

CMake 是一個靈活且強大的編譯工具，適合用來處理多平台和多配置的專案。這個教學涵蓋了 CMake 的基本使用，但 CMake 還有許多進階功能，如編譯自動化、跨平台支持和測試整合，這些可以隨著你項目的需求深入學習。