简介

理论上，任意一个C++程序都可以用g++来编译。

但当程序规模越来越大时，一个工程可能有许多个文件夹和源文件，这时输入的编译命令将越来越长。通常，一个小型C++项目可能含有十几个类，各类间还存在着复杂的依赖关系。其中一部分要编译成可执行文件，另一部分编译成库文件。如果仅靠g++命令，则需要输入大量的编译指令，整个编译过程会变得异常烦琐。因此，对于C++项目，使用一些工程管理工具会更加高效。在历史上，工程师们曾使用makefile进行自动编译，但下面要谈的cmake比它更加方便。并且cmake在工程上广泛使用

cmake允许开发者编写一种与平台无关（跨平台）的CMakeLists.txt 文件来制定整个工程的编译流程，cmake 工具会解析CMakeLists.txt 文件语法规则，再根据当前的编译平台，生成本地化的Makefile 和工程文件

简而言之，makefile是一个定义源文件编译过程的文件，而CMakeLists.txt是一个可以生成makefile的文件，它们之间的关系如下图所示：

cmake的下载

sudo apt-get install cmake

 cmake的使用

单个文件编译

如下，我们写了一个简单的cpp文件

 #include<iostream>                                                            
 using namespace std;
  
 int main()
 {
     cout<<"hello slam!"<<endl;
     return 0;
 }

现在我们想编译该文件以生成一个可执行文件，如果使用g++进行编译是这样的：

g++ helloSLAM.cpp -o helloSLAM

如果我们使用cmake，则我们首先需要编写CMakeLists.txt文件，内容如下：

  #声明cmake的最低版本
  cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
  #声明一个cmake工程
  project(hello)
  #添加一个可执行文件，类似于执行g++ helloSLAM.cpp -o helloSLAM                 
  add_executable(helloSLAM helloSLAM.cpp )

文件中内容的各行作用如注释所示

当前路径下各文件如下所示：

保存该文件后，执行如下命令

cmake ./

cmake 后面携带的路径指定了CMakeLists.txt 文件的所在路径，执行结果如下所示

可以看到，执行完cmake 之后，除了源文件main.c 和CMakeLists.txt 之外，生成了很多其它的文件或文件夹，包括：CMakeCache.txt、CmakeFiles、cmake_install.cmake、Makefile 

接下来，我们之间执行make编译命令即可生成可执行文件

执行可执行文件，执行结果如下 

为了便于管理，我们可以把cmake生成的文件单独存放在一个文件夹内， 这时我们只需创建一个build文件夹

之后进入build文件夹，执行

cmake ../

可以看到，此时cmake生成的文件就全部在build文件中了 

使用库文件

如果我们的源代码中使用了库文件，该如何编写CMakeLists.txt文件呢

库文件libHelloSLAM.h

  #ifndef LIBHELLOSLAM_H                                                        
  #define LIBHELLOSLAM_H
  
  void printHello();
  
  #endif

libHelloSLAM.cpp

  #include<iostream>
  using namespace std;
  void printHello()
  {
      cout<<"hello SLAM!"<<endl;
      return;
  }

helloSLAM.cpp 

  #include<iostream>
  using namespace std;
  #include"libHelloSLAM.h"
  int main()
  {
  //  cout<<"hello slam!"<<endl;
      printHello();                                                             
      return 0;
  }

则CMakeLists.txt文件内容如下：

  #声明cmake的最低版本                                                          
  cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
  #声明一个cmake工程
  project(hello)
  
  #添加一个静态库文件
  add_library(helloLib libHelloSLAM.cpp)
  #添加一个可执行文件，类似于执行g++ helloSLAM.cpp -o helloSLAM
  add_executable(helloSLAM helloSLAM.cpp )
  #将库文件内容链接到可执行程序上
  target_link_libraries(helloSLAM helloLib)

此时文件结构如下：

之后再次进入build文件夹执行cmake ../命令，文件夹结构没有什么变化

但是执行完make编译命令后，再次查看build文件夹，会发现多了一个libhelloLib.a的文件，该文件就是我们的静态库文件

在Linux中，库文件分成静态库和共享库两种。静态库以.a作为后缀名，共享库以.so结尾。所有库都是一些函数打包后的集合，差别在于静态库每次被调用都会生成一个副本，而共享库则只有一个副本，更省空间。

如果想生成共享库而不是静态库，只需使用以下语句即可。 

add_library(helloSharedLib SHARED libHelloSLAM.cpp) 

此时CMakeLists.txt文件内容为：

  #声明cmake的最低版本
  cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
  #声明一个cmake工程
  project(hello)
  
  #添加一个静态库文件
  #add_library(helloLib libHelloSLAM.cpp)
  #添加一个动态库文件
  add_library(helloSharedLib SHARED libHelloSLAM.cpp)
  #添加一个可执行文件，类似于执行g++ helloSLAM.cpp -o helloSLAM
  add_executable(helloSLAM helloSLAM.cpp )
  #将库文件内容链接到可执行程序上
  target_link_libraries(helloSLAM helloSharedLib) 

再次执行cmake ..命令和make编译命令后，build文件内容如下：

将源文件放在不同的目录

文件结构如下：
 

.
├── build
├── CMakeLists.txt
├── libHello
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── libHelloSLAM.cpp
│   └── libHelloSLAM.h
└── src
    ├── CMakeLists.txt
    └── helloSLAM.cpp

• 顶层CMakeLists.txt

  #声明cmake的最低版本
  cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
  #声明一个cmake工程
  project(hello)
  
  #添加子文件
  add_subdirectory(libHello)
  add_subdirectory(src) 

其中add_subdirectory 命令告诉cmake 去子目录中寻找新的CMakeLists.txt 文件并解析它 

• libHello文件夹内的CMakeLists.txt文件 

  add_library(libSharedHello SHARED libHelloSLAM.cpp) 

libHello文件夹内存放的是库文件，因此该 CMakeLists.txt文件表示生成一个共享库文件

• src文件夹内的 CMakeLists.txt文件 

  include_directories(../libHello)                                              
  add_executable(helloSLAM helloSLAM.cpp)
  target_link_libraries(helloSLAM libSharedHello)

该文件夹内存放的是主程序，其中include_directories 命令用来指明头文件所在的路径 

或者如下：

  include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/libHello)
  add_executable(helloSLAM helloSLAM.cpp)
  target_link_libraries(helloSLAM libSharedHello)

这种方式使用到了PROJECT_SOURCE_DIR 变量，该变量指向了一个路径，从命名上可知，该变量表示工程源码的目录。 

和前面一样，进入到build 目录下进行构建、编译，最终会得到可执行文件helloSLAM（build/src/helloSLAM）和库文件libSharedHello.so(build/libHello/libSharedHello.so)

将生成的可执行文件和库文件放在不同的目录

如果我想让可执行文件单独放置在bin目录下，而库文件单独放置在lib目录下,如下所示

├──build
	├──lib
	│	└──libSharedHello.so
	└──bin
		└──helloSLAM

可以通过两个变量来实现，将src 目录下的CMakeList.txt 文件进行修改，如下所示：

  include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/libHello)
  set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
  add_executable(helloSLAM helloSLAM.cpp)
  target_link_libraries(helloSLAM libSharedHello)

然后再对libhello 目录下的CMakeList.txt 文件进行修改，如下所示：

  set(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)                            
  add_library(libSharedHello SHARED libHelloSLAM.cpp)

EXECUTABLE_OUTPUT_PATH 变量控制可执行文件的输出路径，
LIBRARY_OUTPUT_PATH 变量控制库文件的输出路径。

参考：

【精选】CMake 入门与进阶_.cmake文件-CSDN博客