Cmake工具的简单使用

引言
本篇文章讲述如何简单的使用cmake工具构建一个项目，帮助入门的c++新手学会如何使用cmake.

我们在Clion新创建一个项目时，会发现，除了main.cpp文件之外，还存在一个build-debug目录和一个CMakelists.txt文件，如图:
在这里插入图片描述
CMakelists.txt
CMakelists.txt这个文件描述的是这个项目待编译的源文件，编译选项，库依赖等信息，类似于java项目中的maven.简单来说呢，Cmakelists.txt就是一个描述你这个项目总结构的一个文件.它默认的结构是这样的：
在这里插入图片描述
cmake_minimum_required：
是指能接受的cmake工具的最低版本
project:
是指该项目的项目名
set:
指的是当前使用的C++版本，如图，目前使用C++11
add_executable:
指该项目的项目名，和所有待编译的源文件.

cmake-build-debug目录：
在Clion中默认是这个样子的：
在这里插入图片描述

那么当我们点击Clion右上角的运行按钮时，不仅终端出会输出hello，world的运行结果，在cmake-build-debug这个文件夹中也会多出一部分内容,多出的这部分内容是构建的中间文件.

构建过程
当我们在Clion中点击运行按钮的时候，Clion会帮助我们自动构建项目，但是实际的构建过程是怎样的呢?

1.首先,CMakelists.txt里记录的是这个项目的一个总结构，库依赖等信息
，我们可以使用cmake命令进行构建

cmake Path

cmake命令会根据Cmakelists.txt里面的内容,在对应的路径下生成一个makefile文件.

Makefile 文件是一个包含构建规则的文本文件，它定义了如何将源代码文件转换为可执行文件或库文件。Makefile 文件中包含了目标（target）、依赖项（dependencies）和命令（commands）。目标表示要生成的文件，依赖项表示目标所依赖的文件，而命令则是执行构建过程的具体命令。

2.通过执行 make 命令，Make 工具会读取当前目录下的 Makefile 文件，并根据其中的规则和命令来执行构建过程。Make 工具会分析文件的依赖关系，检查目标文件和依赖文件的时间戳，以确定是否需要重新编译某个文件。然后，它会按照规则中定义的命令来执行编译、汇编和链接等操作，从而生成最终的可执行文件或库文件。

make path

必须有makefile文件才能执行make命令，然后就会生成一个可执行文件，这个可执行文件，就是一个简单项目的运行结果.

Makefile 文件是非常灵活和可定制的，你可以根据项目的需要定义自己的规则和命令。通过 Make 工具和 Makefile 文件，你可以更加方便地管理和构建 C++ 项目，并确保代码在不同平台上的可移植性。

所以说构建一个项目的大致过程就是

Cmakelists.txt ------>makefile--------> project(可执行文件）cmake          make

我们都知道，一个纯文本的CPP文件，要变成可执行文件，是要经历四个过程的，分别是：
预处理阶段，编译阶段，汇编阶段，链接阶段
那么其实这些过程就是在make命令执行makefile文件中的命令这个阶段中执行的

但是为什么Clion中，在build目录下没生成makefile文件呢，而是生成了一堆构建的中间文件？
这是因为Clion简化了构建过程，所以没有生成可读的makefile文件，但是它的实际构架过程也是这个过程.

简单的构建例子
如果我们不使用Clion，而是直接用命令行运行一个简单项目应该怎么办？
1.创建一个项目文件夹

mkdir my_project
cd my_project

2.创建一个main.cpp

vim main.cpp随便写点Hello,world之类的

3.创建CMakelists.txt文件

vim CMakelists.txt写入：
cmake_minimum_required(VERSION 3.24)
project(my_project)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
add_executable(my_project main.cpp)

4.创建一个build目录

mkdir build
cd build

5.执行cmake命令，会生成一个makefile

cmake ..

6.执行make命令,会生成一个可执行文件

make

7.执行可执行文件，输出结果

./可执行文件的名字

当然这只是一个最简单的例子
下面我们用Clion，利用CMakelists.txt写一个稍微复杂一丢丢的项目

接下来我将举一个简单例子，来讲一下CMakelists.txt的一些其他用法.

微项目
项目结构：

在这里插入图片描述
我们创建一个include的目录，用来存储头文件，因为我们在写C++项目时，需要有一个习惯，就是在.h文件中定义类和函数，但是并不写函数体，而是在.cpp文件中来完成函数体的部分.

Student.h:

#ifndef UNTITLED8_STUDENT_H
#define UNTITLED8_STUDENT_H
#include<string>class Student
{int age;std::string name;
public:Student(std::string name){this->name=name;}std::string get_name();
};
#endif //UNTITLED8_STUDENT_H

Student.cpp

#include "Student.h"std::string Student::get_name() {return this->name;
}

当写到这里的时候就会出现点问题，当我们在写入
#include "Student.h"的时候会发现，这部分代码会标红，这是因为使用
Student.h跟Student.cpp不在同一个文件夹之下，我们可以使用

#include"../include/Student.h"

来引入这个头文件，但是这样太麻烦了，我们还是希望使用
#include"Student.h"这样简单的写法，所以我们可以在CMakelists.txt文件中写点东西：
在这里插入图片描述
加上这行之后，我们就可以直接使用 #include "Student.h"来引入了，include是头文件所在的目录名.

main.cpp

#include <iostream>
#include"Student.h"
int main() {Student *stu =new Student("sunjin,hello");std::cout<<stu->get_name()<<std::endl;return 0;
}

但是现在又有一个问题，我们需要在CMakelists.txt下，把Student.cpp也添加上去，否则Student.cpp是不会被编译的

在这里插入图片描述
我们可以用
aux_source_directory给 ./src下面所有的文件起一个别名，然后把这个别名
加入到 add_executable中，这样src目录下面（一级）的所有文件就都能被编译了，但是这样并不能编译子目录下的文件，需要再用别名.

cmake_minimum_required(VERSION 3.24)project(untitled8)set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)include_directories(include)aux_source_directory(./src DIR)add_executable(untitled8 ${DIR})

做好这些之后，我们可以点击运行键，然后就可以运行了，也可以自己建一个build目录，手动cmake和make.
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