CMake Tutorial

Содержание

Что это и зачем нужно [ править ]

CMake — кроссплатформенная автоматизированная система сборки проектов. Непосредственно сборкой она не занимается, а только генерирует Makefile, который потом будет выполнен утилитой make.

CMake может проверять наличие необходимых библиотек и подключать их, собирать проекты под разными компиляторами и операционными системами. Т.е. у вас есть куча кода и файлик, содержащий информацию для cmake, и чтобы скомпилить это дело где-нибудь еще, вам нужно просто запустить там cmake, который сделает всё сам. Удобно, полезно, просто.

Краткое описание [ править ]

Если нет желания/времени/сил читать весь туториал и Вы используете какой-нибудь QtCreator (или любая другая IDE, умеющая работать с cmake), то:

• Создайте в IDE проект под cmake
• Найдите в папке с проектом CMakeFiles.txt
• Пробегитесь глазами по туториалу, соотнося его с вашим CMakeFiles.txt

Про подключение библиотек рекомендуется все-таки прочитать целиком.

Старт [ править ]

Предполагается, что найти и скачать сам cmake ты, %username%, в состоянии. //а если нет?

Предположим, у Вас есть исходничек «test.cpp» (// а если нет?)(А если нет, то CMake тебе трогать рано). Для начала нужно создать файлик для cmake, который обычно называют «CMakeLists.txt», и написать туда вот это:

Теперь запускаем (из консоли) в этой папке команду «cmake CMakeLists.txt» (аргументом можно передавать не только файл, но и директорию, в которой он лежит, тогда cmake найдет его сам).

cmake будет использовать переданный (или найденный) файл проекта (тот самый CMakeLists.txt), и в текущей директории будет создавать проект. Проект — это много-много файлов и директорий (примечание: поэтому лучше запускать cmake из другой директории, чтобы можно было, например, быстро удалить все бинарники), из которых нас больше всего интересует Makefile.

Makefile — это файл, нужный для утилиты make. Именно она запускает компиляторы, линковщики и прочие радости. Запускаем make в каталоге сборки (т.е. там же, где Вы запускали cmake). В консоли вылезет примерно такой текст:

А у Вас в папочке появится исполняемый файл «test». Запустите, убедитесь, что это действительно то, что ожидается от компиляции файла «test.cpp».

Подробное описание [ править ]

Поразбираемся с различными возможностями cmake.

Указание необходимой версии cmake [ править ]

Указывайте высокую минимальную версию CMake. Если используемая версия cmake меньше 2.6, он не захочет работать. Писать эту команду всегда — хороший стиль (cmake будет пыхтеть и обижаться, если вы не укажете версию, но собирать всё равно всё будет).

Название проекта [ править ]

Указывает, что этот cmake-файл является корневым для некоторого проекта. С проектами связаны определенные переменные и поведение cmake (читайте документацию).

Переменные [ править ]

В cmake можно создавать текстовые переменные. Команда

запишет в переменную «VARIABLE» значение «The variable’s value». Чтобы где-либо использовать значение этой переменной, нужно написать $.

Чтобы добавить к переменной некий текст, можно сделать так:

Как видите, использовать значение можно и внутри кавычек. Переменные активно используются различными библиотеками — для установки флагов, параметров сборки/линковки и прочих вкусностей, об этом чуть-чуть попозже.

Пример коше’гного проекта со списком сорцов в отдельной переменной:

Устанавливаем команды компилятору [ править ]

Эта команда используется для установки дефайнов, которыe можно проверить в коде через, например, #ifdef SOME_IMPORTANT_DEFINITION.

Эта команда добавит к флагам, используемым при сборке c++-кода, флаги -std=c++11 и -Wall.

Кто не знает: «-std=c++11» включает в gcc поддержку стандарта c++11, «-Wall» говорит gcc выводить все предупреждения (очень советую, помогает отловить много глупых багов и писать аккуратный код).

Если ваша версия GCC меньше, чем 4.7.0, вместо -std=c++11 нужно использовать -std=c++0x.

В GCC 4.8.0 появился флаг -std=c++1y, в котором начинают реализовывать фичи следующего стандарта.

Папка с хедерами [ править ]

Допустим, Вы хотите, чтобы хедеры (файлики, подключаемые через #include) искались еще и в каталогах «headers/» и «more_headers/»:

Надеюсь, и это понятно.

Самое важное — подключение библиотек [ править ]

Научимся искать и подключать библиотеки при помощи cmake на примере Boost. Для начала установим переменные для буста:

Первое — мы не хотим, чтобы буст подключался к нам статически (т.е. хотим динамическую линковку). Если ты, %username%, не знаешь, что это, пока просто забей и используй этот флаг так, как написано. Но в ближайшее время узнай, о чем речь. Второй флаг разрешает бусту внутри своих магических реализаций использовать треды для распараллеливания и прочих радостей.

Итак, мы установили флаги. Давайте найдем буст!

Допустим, нам нужны компоненты буста под названием chrono (библиотека для работы со временем) и filesystem (библиотека для работы с файловой системой):

Win, будут искаться только нужные библиотеки, и их расположение будет записано в переменную Boost_LIBRARIES.

Опция «REQUIRED» говорит о том, что библиотека необходима проекту. Без нее cmake решит, что отсутствие данной библиотеки — не так уж и страшно, и будет собирать дальше.

Добавим директории с хедерами буста для поиска в них хедеров:

Итак, осталось найденные библиотеки подключить к исполняемому файлу.

В качестве библиотек нужно указать пути к необходимым собранным библиотекам. cmake нашел указанные нами библиотеки и записал в переменную, чем мы и пользуемся.

Заметим, что эту команду нужно вызывать после того, как создан target сборки (через add_executable).

Пример хорошего CMakeLists.txt и где он будет лежать [ править ]

Итак, полный пример использования всего этого. У нас есть некая директория (отныне считаем ее «/sources»), и в ней лежат исходники

В корне «/» лежит файл «/CMakeLists.txt»:

Если Вам что-то в нём не понятно — перечитайте соответствующую информацию выше.

Создаем директорию «/build» (не «/sources/build»), переходим в нее, запускаем в ней «cmake ..». «..» — метка родительской директории. cmake возьмет из нее наш CMakeLists.txt и по нему создаст проект в папке «/build». Чтобы проект собрать, запускаем «make» в той же папке «/build».

Таким образом, в корне у нас есть:

• CMakeLists.txt
• директория с исходниками
• каталог сборки

Все разделено, автоматизировано и удобно.

Как создать библиотеку в поддиректории и слинковать ее с основной программой [ править ]

Пусть в ./ лежит основной проект, а в ./subdir мы хотим сделать либу, а в ./build построить проект.

Теперь можно в файлах основного проекта делать #include «lib.h» (см. документацию по target_include_directories).

В ./build запускаем «cmake .. && make» и получаем собранный проект.

Как использовать CMake в связке с QtCreator [ править ]

Интеграция с cmake у QtCreator не очень тесная, тем не менее, работать с ним можно.

Создаем новый проект без использования Qt, выбираем «Проект на С++ с использованием CMake». Создастся дефолтный файл сборки, который просто добавляет все исходники в директории проекта и компилирует их в один бинарник.

Как добавить header в проект, чтобы его было видно в списке файлов [ править ]

Если вы создали файл header.h в директорию проекта, просто строчку

Знакомство с CMake. Часть 1. Установка, CMakeLists.txt, сборка.

Введение.

Многие, кто начинал создавать собственные программы, пользовался какой-либо системой сборки. В общем, система сборки – это набор инструментов, облегчающий работу с компилятором. Это включает в себя компиляцию, линковку, установку, а также сбор исходных файлов для передачи их компилятору и слежение за зависимостями. Также современные системы сборки облегчают работу с библиотеками, позволяют создавать переносимые проекты и выполняют ещё массу других вкусностей. Эта статья посвящена популярной системе сборки CMake и расскажет, как правильно её установить и настроить, а также будет рассмотрен простой пример её использования. Она рассчитана на тех, что хоть немного знаком с понятиями make, Makefile, компиляция, линковка.

Установка в Linux.

Для популярных дистрибутивов Linux типа Debian, Gentoo, Fedora и т.д. CMake давно лежит в официальных репозиториях. Нам нужно всего лишь установить пакет cmake с помощью менеджера пакетов. Как правило, он устанавливается в системные директории, и необходимости править переменные окружения нету. Можете проверить её работоспособность, выполнив

Если же в репозитории нет такого пакета, то можно его собрать вручную. Скачиваем Unix/Linux Source, например, cmake-3.5.0-rc3.tar.gz, распаковываем и собираем:

Если нет необходимости устанавливать в системную /usr директорию, можно в аргументе —prefix прописать нужный корень установки. По умолчанию, без явного указания —prefix, установка будет произведена в /usr/local. -j используется для ускорения сборки, например, на 4-х ядерном процессоре можно указать -j4, и сборка будет вестись параллельно в 4 потока.

Установка в Windows.

Для Windows на сайте CMake лежит установочный файл msi. Рекомендую при установке отметить галочку добавления пути в переменные окружения PATH для всех пользователей. Тогда, после перелогинивания, CMake будет доступен из любого места. Проверить можно, открыв cmd и выполнив тот же

Записки программиста

Основы сборки проектов на С/C++ при помощи CMake

Некоторое время назад мы с вами познакомились с Autotools. Несмотря на то, что Autotools до сих пор используется во многих известных проектах с открытым исходным кодом, инструмент этот трудно назвать особо удобным. Кроме того, нормально работает он только в *nix системах, а в каком-нибудь Windows пользоваться Autotools, скажем так, весьма непросто. В общем, Autotools — это легаси, и нормальные программисты в наше время пытаются использовать CMake или, например, SCons. В этой заметке мы познакомимся с CMake.

Говоря простыми словами, CMake — это такая штука, в которой вы описываете проект, а она вам генерирует Makefile’ы в *nix системах, проекты Visual Studio под Windows, файлы конкретных редакторов и IDE, например Sublime Text, Code::Blocks, Eclipse или KDevelop, и так далее. Несмотря на спорный в некоторых моментах синтаксис, в последнее время CMake становится стандартом де-факто в мире C/C++. В частности, CMake используется в LLVM, Qt, MariaDB, Blender, KiCad, GNU Radio и ряде других проектов. Кроме того, в CLion, IDE для C/C++ от компании JetBrains, по умолчанию также создаются проекты, основанные на CMake.

Использование CMake в простейшем случае выглядит следующим образом. В корне репозитория создается файл CMakeLists.txt примерно такого содержания:

cmake_minimum_required ( VERSION 3.1 )

# так пишутся комментарии

find_library ( PTHREAD_LIBRARY pthread )
find_library ( PCRE_LIBRARY pcre )

include_directories ( include )
set ( CMAKE_CXX_STANDARD 17 )
set ( CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED on )
set ( CMAKE_CXX_FLAGS » $ -Wall -Wextra -Werror» )

add_executable ( main src/Main.cpp src/HttpServer.cpp )

Хочется надеяться, какая строчка здесь что означает, пояснять не нужно. Затем исходники складываются в каталог src, а заголовочные файлы — в каталог include. Для сборки проекта говорим:

Просто, не правда ли?

Помимо приведенного выше find_library в CMake есть ряд скриптов для подключения конкретных библиотек. В частности, подключение OpenGL осуществляется как-то так:

find_package ( OpenGL REQUIRED )

CMake можно указать конкретный тип Makefile’ов, которые вы хотите получить на выходе:

В частности, многие программисты для ускорения сборки проектов предпочитают использовать Ninja:

Выбор между отладочной и релизной сборкой осуществляется так:

Вместо запуска напрямую make или ninja можно сказать что-то вроде:

Можно выбрать конкретный компилятор для сборки проекта

… а также указать дополнительные флаги компиляции:

В мире C/C++ нередко бывает, что сторонние библиотеки, использующие CMake, подключаются к проекту при помощи сабмодулей Git. Подключение таких библиотек к проекту осуществляется довольно просто:

cmake_minimum_required ( VERSION 2.8 )

include_directories ( deps/algorithms/include )
add_subdirectory ( deps/algorithms/src )

add_executable ( rbtree_example rbtree_example.c )
target_link_libraries ( rbtree_example CAlgorithms )

В свою очередь, у библиотеки файл src/CMakeList.txt должен быть примерно таким:

cmake_minimum_required ( VERSION 2.8 )

add_library ( CAlgorithms STATIC
struct/ilist.c
struct/rbtree.c
struct/htable.c
common/utils.c
)

Вообще, add_subdirectory может принимать путь до любого каталога, в котором есть файл CMakeLists.txt. Это позволяет разбивать проект на подпроекты даже в рамках одного репозитория. Опять же, в случае с библиотеками это позволяет поместить тесты в отдельный подпроект, который не будет собираться при подключении библиотеки в сторонние проекты.

Например, в корне библиотеки CMakeList.txt может быть таким:

cmake_minimum_required ( VERSION 2.8 )

add_subdirectory ( src )
add_subdirectory ( test )

Непосредственно тесты добавляются в проект следующим образом:

cmake_minimum_required ( VERSION 2.8 )

set ( CMAKE_C_FLAGS » $ -O0 -g» )

add_executable ( test_htable test_htable.c )
target_link_libraries ( test_htable CAlgorithms )

add_executable ( test_rbtree test_rbtree.c )
target_link_libraries ( test_rbtree CAlgorithms )

add_test ( test_htable «./test_htable» )
add_test ( test_rbtree «./test_rbtree» )

Запуск тестов осуществляется простой командой:

… выполненной в каталоге build. Если вас интересует тема написания модульных тестов на C++, она более подробно раскрыта в заметке Тестирование кода на C++ с помощью Google Test.

Если же вы используете какой-нибудь PyTest, просто допишите в CMakeList.txt что-то вроде:

find_package ( PythonInterp REQUIRED )

add_test ( NAME python_test
COMMAND py.test —capture=no $ /tests/run.py )

Вывод тестов пишется в файл Testing/Temporary/LastTest.log. Кстати, подробности о переменных окружения, доступных в CMake, таких, как CMAKE_SOURCE_DIR, можно найти здесь.

Помимо рассмотренных выше возможностей часто можно встретить поддержку сборки проектов с различными опциями. В частности, это используется в Assimp и LLDB. При сборке проекта опции выбираются так:

Опции обычно описывают в документации, но в крайнем случае их можно посмотреть и через curses-интерфейс:

В рамках одного поста, конечно, не представляется возможным рассмотреть все возможности CMake. Однако представленной выше информации вам должно вполне хватить в 90% случаев. Полноценные рабочие примеры использования CMake вы найдете, например, в этом, этом, а также в этом репозиториях на GitHub. Примеры использования опций и условных операторов можно найти в репозиториях уже упомянутых Assimp и LLDB. Ну и, конечно же, массу полезного вы найдете на официальном сайте CMake.

А пользуетесь ли вы CMake и если да, используете ли какие-то его возможности, о которых не было рассказано выше?