一：说明

（1）make与makefile

gcc是GNU Compiler Collection（GNU编译器套件），也可以认为是编译器，它可以编译很多种编程语言（括C、C++、Objective-C、Fortran、Java等等）。当你的程序只有一个源文件时，直接就可以用gcc命令编译它。但是当你的程序包含很多个源文件时，用gcc命令逐个去编译时，你就很容易混乱而且工作量大。所以出现了make工具。
make工具可以看成是一个智能的批处理工具，它本身并没有编译和链接的功能，而是用类似于批处理的方式—通过调用makefile文件中用户指定的命令来进行编译和链接的。
makefile是什么？简单的说就像一首歌的乐谱，make工具就像指挥家，指挥家根据乐谱指挥整个乐团怎么样演奏，make工具就根据makefile中的命令进行编译和链接的。makefile命令中就包含了调用gcc去编译某个源文件的命令。makefile在一些简单的工程完全可以人工手下，但是当工程非常大的时候，手写makefile也是非常麻烦的，如果换了个平台makefile又要重新修改。

（2）CMake介绍

cmake的定义是什么？-----⾼级编译配置⼯具
当多个⼈⽤不同的语⾔或者编译器开发⼀个项⽬，最终要输出⼀个可执⾏⽂件或者共享库（dll，so等等）这时候神器就出现了-----CMake！所有操作都是通过编译CMakeLists.txt来完成的。
cmake就可以更加简单的生成makeifle文件给上面那个make用。当然cmake还有其他功能，就是可以跨平台生成对应平台能用的makefile，你就不用自己去修改了。
cmake根据一个叫CMakeLists.txt文件（学名：组态档）去生成makefile。最后CMakeLists.txt文件谁写啊？是工程创建者亲自手写的。当然如果你用IDE，类似VS这些一般它都能帮你弄好了。

（3）QMake介绍

qmake是什么，先说一下Qt。Qt是跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序，比如控制台工具和服务器。简单的说就是C++的第三方库，使用这个库你可以很容易生成windows，Linux，MAC os等等平台的图形界面。现在的Qt还包含了开发各种软件一般需要用到的功能模块（网络，数据库，XML，多线程啊等等），比你直接用C++要方便和简单。

你在进行编译前要先调用moc和uic对Qt源文件进行预处理，然后再调用编译器进行编译。普通makefile文件是不适用的，它没办法对qt源文件进行预处理。所以qmake就产生了。

qmake工具就是Qt公司制造出来，用来生成Qt 专用makefile文件，这种makefile文件就能自动智能调用moc和uic对源程序进行预处理和编译。qmake当然也是跨平台的，跟cmake一样能对应各种平台生成对应makefile文件。qmake是根据Qt 工程文件（.pro）来生成对应的makefile的。工程文件（.pro）相对来说比较简单，一般工程你都可以自己手写，但是一般都是由Qt的开发环境 Qt Creator自动生成的。

由于qmake很简单很好用又支持跨平台，而且是可以独立于它的IDE，所以你也可以用在非Qt工程上面，照样可以生成普通的makefile，只要在pro文件中加入CONFIG -= qt 就可以了。

（4）QMake和CMake有什么区别？

cmake也是同样支持Qt程序的，cmake也能生成针对qt 程序的那种特殊makefile，只是cmake的CMakeLists.txt 写起来相对与qmake的pro文件复杂点。
qmake是为Qt量身打造的，使用起来非常方便，但是cmake功能比qmake强大。
一般的Qt工程你就直接使用qmake就可以了，cmake的强大功能一般人是用不到的。当你的工程非常大的时候，又有qt部分的子工程，又有其他语言的部分子工程，用cmake会非常方便。

二：CMake基础指令学习

sudo apt-get install cmake

（1）CMake一个hello,world！

1、写一个hello,world!

#include
using namespace std;

int main(){
    cout<<"hello,world!"<


2、写CMakeList.txt
#严格遵行大小写
vim CMakeLists.txt

3、使⽤cmake，⽣成makefile⽂件
#CMakeLists.txt

PROJECT (HELLO)

SET(SRC_LIST main.cpp)

MESSAGE(STATUS "This is BINARY dir " ${HELLO_BINARY_DIR})
MESSAGE(STATUS "This is SOURCE dir "${HELLO_SOURCE_DIR})

ADD_EXECUTABLE(hello ${SRC_LIST})

#指令可小写

4、使⽤make命令编译

5、最终生成了可执行文件hello
（2）CMake⼀个HelloWord-的基础语法介绍
1、PROJECT关键字
#可以⽤来指定⼯程的名字和⽀持的语⾔，默认⽀持所有语⾔
PROJECT (HELLO) #指定了⼯程的名字，并且⽀持所有语⾔
PROJECT (HELLO CXX) #指定了⼯程的名字，并且⽀持语⾔是C++
PROJECT (HELLO C CXX) #指定了⼯程的名字，并且⽀持语⾔是C和C++

2、MESSAGE关键字
#向终端输出⽤户⾃定义的信息
#主要包含三种信息：
SEND_ERROR #产⽣错误，⽣成过程被跳过。
SATUS #输出前缀为—的信息。
FATAL_ERROR #⽴即终⽌所有 cmake 过程.

该CMakeLists.txt定义了两个CMAKE的变量：
_BINARY_DIR，本例中是 HELLO_BINARY_DIR

_SOURCE_DIR，本例中是 HELLO_SOURCE_DIR
就可以直接使⽤者两个变量，当前都指向当前的⼯作⽬录，后⾯会讲外部编译。
This warning is for project developers. Use -Wno-dev to suppress it.
-- The C compiler identification is GNU 10.2.1
-- The CXX compiler identification is GNU 10.2.1
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc -- works
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++ -- works
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- This is BINARY dir /root/cmake
-- This is SOURCE dir /root/cmake
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /root/cmake

问题：如果改了⼯程名，这两个变量名也会改变。

解决：⼜定义两个预定义变量：PROJECT_BINARY_DIR和PROJECT_SOURCE_DIR，这两个变量和HELLO_BINARY_DIR，HELLO_SOURCE_DIR是⼀致的。所以改了⼯程名也没有关系。
3、SET关键字
#⽤来显示的指定变量的：
SET(SRC_LIST main.cpp) # SRC_LIST 变量就包含了 main.cpp
#也可以
SET(SRC_LIST main.cpp e1.cpp e2.cpp)

4、ADD_EXECUTABLE关键字
#⽣成可执⾏⽂件：
ADD_EXECUTABLE(hello ${SRC_LIST}) #⽣成的可执⾏⽂件名是hello，源⽂件读取变量SRC_LIST中的内容。
#也可以直接写 
ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp)

#上述例⼦可以简化的写成：
PROJECT(HELLO) ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp)

#注意：⼯程名的 HELLO 和⽣成的可执⾏⽂件 hello 是没有任何关系的

5、语法的基本原则与注意事项

变量使⽤${}⽅式取值，但是在 if 控制语句中是直接使⽤变量名。
指令(参数 1 参数 2...) 参数使⽤括弧括起，参数之间使⽤空格或分号分开。
以上⾯的 ADD_EXECUTABLE 指令为例，如果存在另外⼀个 func.cpp 源⽂件就要写成：ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp func.cpp)或者ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp;func.cpp)
指令是⼤⼩写⽆关的，参数和变量是⼤⼩写相关的。但推荐你全部使⽤⼤写指令
SET(SRC_LIST main.cpp) 可以写成 SET(SRC_LIST “main.cpp”)，如果源⽂件名中含有空格，就必须要加双引号
ADD_EXECUTABLE(hello main) 后缀可以不⾏，他会⾃动去找.c和.cpp，最好不要这样写，可能会有这两个⽂件main.cpp和main。

三、内部构建与外部构建

上述例⼦就是内部构建，他⽣产的临时⽂件特别多，不⽅便清理。外部构建，就会把⽣成的临时⽂件放在build⽬录下，不会对源⽂件有任何影响强烈使⽤外部构建⽅式。

外部构建方式举例

建⽴⼀个build⽬录，可以在任何地⽅，建议在当前⽬录下。
进⼊build，运⾏cmake .. 当然..表示上⼀级⽬录，你可以写CMakeLists.txt所在的绝对路径，⽣产的⽂件都在build⽬录下了。
在build⽬录下，运⾏make来构建⼯程。注意外部构建的两个变量。
HELLO_SOURCE_DIR 还是⼯程路径。
HELLO_BINARY_DIR 编译路径也就是 /root/cmake/bulid。

（1）让hello，world！看起来更像一个工程

为⼯程添加⼀个⼦⽬录 src，⽤来放置⼯程源代码。
添加⼀个⼦⽬录 doc，⽤来放置这个⼯程的⽂档 hello.txt。
在⼯程⽬录添加⽂本⽂件 COPYRIGHT, README。
在⼯程⽬录添加⼀个 runhello.sh 脚本，⽤来调⽤ hello ⼆进制。
将构建后的⽬标⽂件放⼊构建⽬录的 bin ⼦⽬录。
将 doc ⽬录 的内容以及 COPYRIGHT/README 安装到/usr/share/doc/cmake/。

最简单的目录树结构：


1、工程CMakeLists.txt
PROJECT(HELLO)
ADD_SUBDIRECTORY(src bin)

2、src下的CMakeLists.txt
ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp)

3、ADD_SUBDIRECTORY指令
ADD_SUBDIRECTORY(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])
#这个指令⽤于向当前⼯程添加存放源⽂件的⼦⽬录，并可以指定中间⼆进制和⽬标⼆进制存放的位置。
#EXCLUDE_FROM_ALL函数是将写的⽬录从编译中排除，如程序中的example
ADD_SUBDIRECTORY(src bin)
#将 src⼦⽬录加⼊⼯程并指定编译输出(包含编译中间结果)路径为bin ⽬录。
#如果不进⾏ bin⽬录的指定，那么编译结果(包括中间结果)都将存放在 build/src⽬录。

4、更改二进制的保存路径
#SET 指令重新定义 EXECUTABLE_OUTPUT_PATH 和 LIBRARY_OUTPUT_PATH 变量来指定最终的⽬标⼆进制的位置。
SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)
#思考：加载哪个CMakeLists.txt当中，
#哪⾥要改变⽬标存放路径，就在哪⾥加⼊上述的定义，所以应该在src下的CMakeLists.txt下写。

（2）安装Hello,world!


⼀种是从代码编译后直接 make install 安装
⼀种是打包时的指定 ⽬录安装。
简单的可以这样指定⽬录：make install DESTDIR=/tmp/test
稍微复杂⼀点可以这样指定⽬录：./configure –prefix=/usr

1、安装文件COPYRIGHT和README
INSTALL(FILES COPYRIGHT README DESTINATION share/doc/cmake/)
#FILES：⽂件
#DESTINATION：
#1、写绝对路径.
#2、可以写相对路径，相对路径实际路径是：${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/.

#CMAKE_INSTALL_PREFIX 默认是在 /usr/local/
#cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr 在cmake的时候指定CMAKE_INSTALL_PREFIX变量的路径.

2、安装脚本runhello.sh
#PROGRAMS：⾮⽬标⽂件的可执⾏程序安装(⽐如脚本之类)
INSTALL(PROGRAMS runhello.sh DESTINATION bin)
#说明：实际安装到的是 /usr/bin

3、安装 doc 中的 hello.txt
#⼀、是通过在 doc ⽬录建⽴CMakeLists.txt ，通过install下的file
#⼆、是直接在⼯程⽬录通过
INSTALL(DIRECTORY doc/ DESTINATION share/doc/cmake)
#DIRECTORY 后⾯连接的是所在 Source ⽬录的相对路径
#注意：abc 和 abc/有很⼤的区别
#⽬录名不以/结尾：这个⽬录将被安装为⽬标路径下的
#⽬录名以/结尾：将这个⽬录中的内容安装到⽬标路径

4、安装过程（在build路径中）

cmake ..
make
make install

5、最后的项目CMakeLists.txt内容
PROJECT(HELLO)

ADD SUBDIRECTORY(src bin)

INSTALL(FILES COPYRIGHT README DESTINATION share/doc/cmake)

INSTALL(PROGRAMS runhello.sh DESTINATION bin)

INSTALL(DIRECTORY doc/ DESTINATION share/doc/cmake)

四、静态库与动态库的构建
（1）任务

１、建⽴⼀个静态库和动态库，提供 HelloFunc 函数供其他程序编程使⽤，HelloFunc 向终端输出 Hello，World！字符串。
２、安装头⽂件与共享库。
静态库和动态库的区别：
静态库的扩展名⼀般为“.a”或“.lib”；动态库的扩展名⼀般为“.so”或“.dll”。
静态库在编译时会直接整合到⽬标程序中，编译成功的可执⾏⽂件可独⽴运⾏
动态库在编译时不会放到连接的⽬标程序中，即可执⾏⽂件⽆法单独运⾏。

（2）构建实例
目录树结构：


1、hello.h内容
#ifndef HELLO_H
#define Hello_H

void HelloFunc();

#endif

2、hello.cpp内容
#include "hello.h"
#include 
using namespace std;

void HelloFunc(){

 cout << "Hello World" << endl;

}

3、项目中CMakeLists.txt的内容
PROJECT(HELLO)
ADD_SUBDIRECTORY(lib bin)

4、lib下的 CMakeLists.txt内容
SET(LIBHELLO_SRC hello.cpp)
ADD_LIBRARY(hello SHARED ${LIBHELLO_SRC})

可以编译运行安装一下试试。在bin目录下应该会有libhello.so
5、ADD_LIBRARY指令
ADD_LIBRARY(hello SHARED ${LIBHELLO_SRC})
#hello：就是正常的库名，⽣成的名字前⾯会加上lib，最终产⽣的⽂件是libhello.so
#SHARED：动态库；STATIC：静态库
#${LIBHELLO_SRC} ：源⽂件

（3）同时构建静态库和动态库
#如果⽤这种⽅式，只会构建⼀个动态库，不会构建出静态库，虽然静态库的后缀是.a
ADD_LIBRARY(hello SHARED ${LIBHELLO_SRC})
ADD_LIBRARY(hello STATIC ${LIBHELLO_SRC})
#修改静态库的名字，这样是可以的，但是我们往往希望他们的名字是相同的，只是后缀不同⽽已
ADD_LIBRARY(hello SHARED ${LIBHELLO_SRC})
ADD_LIBRARY(hello_static STATIC ${LIBHELLO_SRC})

1、SET_TARGET_PROPERTIES指令
#这条指令可以⽤来设置输出的名称，对于动态库，还可以⽤来指定动态库版本和 API 版本
#同时构建静态和动态库。

SET(LIBHELLO_SRC hello.cpp)
ADD_LIBRARY(hello_static STATIC ${LIBHELLO_SRC})
#对hello_static的重名为hello
SET_TARGET_PROPERTIES(hello_static PROPERTIES OUTPUT_NAME "hello")
#cmake 在构建⼀个新的target 时，会尝试清理掉其他使⽤这个名字的库，因为，在构建 libhello.so 时， 就会清理掉 libhello.a
SET_TARGET_PROPERTIES(hello_static PROPERTIES CLEAN_DIRECT_OUTPUT 1)

ADD_LIBRARY(hello SHARED ${LIBHELLO_SRC})

SET_TARGET_PROPERTIES(hello PROPERTIES OUTPUT_NAME "hello")

SET_TARGET_PROPERTIES(hello PROPERTIES CLEAN_DIRECT_OUTPUT 1)

2、动态库的版本号

⼀般动态库都有⼀个版本号的关联
libhello.so.1.2
libhello.so ->libhello.so.1
libhello.so.1->libhello.so.1.2

CMakeLists.txt 插⼊如下：

SET_TARGET_PROPERTIES(hello PROPERTIES VERSION 1.2 SOVERSION 1)
VERSION 指代动态库版本，SOVERSION 指代 API 版本。
3、安装共享库和头文件
#本例中我们将 hello 的共享库安装到/lib⽬录，
#将 hello.h 安装到/include/hello ⽬录。

#⽂件放到该⽬录下
INSTALL(FILES hello.h DESTINATION include/hello)

INSTALL(TARGETS hello hello_static LIBRARY DESTINATION lib ARCHIVE DESTINATION lib)


TARGETS 用于安装⼆进制，静态库，动态库
ARCHIVE 特指静态库，LIBRARY 特指动态库，RUNTIME 特指可执⾏⽬标⼆进制。
注意：安装的时候，指定⼀下路径，放到系统下
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr ..

4、最后lib下的CMakeLists.txt内容
SET(LIBHELLO_SRC hello.cpp)

ADD_LIBRARY(hello_static STATIC ${LIBHELLO_SRC})

SET_TARGET_PROPERTIES(hello_static PROPERTIES OUTPUT_NAME "hello")

SET_TARGET_PROPERTIES(hello_static PROPERTIES CLEAN_DIRECT_OUTPUT 1)

ADD_LIBRARY(hello SHARED ${LIBHELLO_SRC})

SET_TARGET_PROPERTIES(hello PROPERTIES OUTPUT_NAME "hello")

SET_TARGET_PROPERTIES(hello PROPERTIES CLEAN_DIRECT_OUTPUT 1)

（4）使⽤外部共享库和头⽂件
1、准备⼯作，新建⼀个⽬录来使⽤外部共享库和头⽂件

2、main.cpp内容
#include 
int main(){
 HelloFunc();
}

3、解决：make后头⽂件找不到的问题
#PS：include  这样include是可以，这么做的话，就没啥好讲的了
#关键字：INCLUDE_DIRECTORIES 这条指令可以⽤来向⼯程添加多个特定的头⽂件搜索路径，路径之间⽤空格分割，在CMakeLists.txt中加⼊头⽂件搜索路径。

INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)

4、解决：找到引⽤的函数问题
#报错信息：undefined reference to `HelloFunc()'
#关键字：LINK_DIRECTORIES 添加⾮标准的共享库搜索路径
#关键字：TARGET_LINK_LIBRARIES 添加需要链接的共享库
#在CMakeLists.txt中插⼊链接共享库，主要要插在executable的后⾯
TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.so)

5、查看main的链接情况

linux-vdso.so.1 => (0x00007ffedfda4000)
libhello.so => /lib64/libhello.so (0x00007f41c0d8f000)
libstdc++.so.6 => /lib64/libstdc++.so.6 (0x00007f41c0874000)
libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x00007f41c0572000)
libgcc_s.so.1 => /lib64/libgcc_s.so.1 (0x00007f41c035c000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007f41bff8e000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f41c0b7c000)

6、链接静态库
TARGET_LINK_LIBRARIES(main libhello.a)

五：环境变量设置
#特殊的环境变量 CMAKE_INCLUDE_PATH 和 CMAKE_LIBRARY_PATH

#注意：这两个是环境变量⽽不是 cmake 变量，可以在linux的bash中进⾏设置。
#我们上⾯例⼦中使⽤了绝对路径 
INCLUDE_DIRECTORIES(/usr/include/hello)
#来指明include路径的位置，我们还可以使⽤另外⼀种⽅式，使⽤环境变量：

export CMAKE_INCLUDE_PATH=/usr/include/hello