Archive:Development/Tutorials/CMake (zh CN)

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简介

CMake读取脚本文件并且为它所运行的平台的本地构建系统产生输入文件。它可以生成GNU Makefiles、KDevelop的项目文件、XCode项目文件以及Visual Studio项目文件等多种文件格式。

CMake是自由软件并且是在BSD协议下发布的。它是由Kitware公司开发的。

您可以在TechBase 上的 CMake 页面找到更多 CMake 相关的信息。

为什么使用CMake？

CMake是KDE 4发布中的官方工具，这是在2006年3月决定的，它和以前的KDE工具automake和unsermake的主要技术不同点有：

  • CMake是独立于KDE开发的，它也可以被用于其它项目。
  • 编译时间更快，主要是因为没有再使用libtool。
  • 构建文件更容易编写。

如何使用CMake编译KDE

获取和安装CMake

Linux、BSD及其他Unix系统

从这里获得取回最新的CMake稳定版。

下载完后，解压并安装： 

$ mkdir cmake-build
$ cd cmake-build
$ ../bootstrap
$ make
$ make install

默认的，这将把CMake安装在/usr/local，因此，确定/usr/local/bin在的执行路径里。要改变安装路径，（例如debian中改为/usr），在bootstrap命令中加入'--prefix=PATH'选项。

如果你想使用当前的开发版本，请遵循这里的指令。

Windows

从这里获得取回最新的CMake稳定版。

下载完后，运行cmake的安装程序。

默认将把CMake安装在C:\Program Files\CMake 2.8,，因此要确保<installpath>\bin在你的执行路径中。

如果你想使用当前的开发版本，请遵循这里的指令。

运行CMake

Linux、BSD及其他Unix系统

你必须运行CMake来为你的系统生成build文件。CMake支持in-source和out-of-source构建，不过目前KDE默认禁用in-source构建。

假定你在~/src/kdelibs/中有kdelibs/，那么，输入： 

$ ls
kdelibs/
$ mkdir kdelibs-build
$ cd kdelibs-build
$ cmake ../kdelibs

这会在kdelibs-build/中生成构建kdelibs/的Makefiles。

Windows

你必须运行CMake来为你的系统生成build文件。CMake支持in-source和out-of-source构建，不过目前KDE默认禁用in-source构建。

假定你在c:\daten\kde4中有kdelibs\，那么，输入： 

c:\daten\kde4> cd kdelibs\win
c:\daten\kde4> cmake
c:\daten\kde4> make 
c:\daten\kde4> make install
c:\daten\kde4> cd ..
c:\daten\kde4> mkdir kdelibs-build
c:\daten\kde4> cd kdelibs-build
c:\daten\kde4\kdelibs-build> cmake ..\kdelibs

这样就生成了在 kdelibs-build\中构建kdelibs\的Makefiles。要获得更多的关于在Windows下编译KDE的信息，请阅读KDE on Windows。

KDevelop项目

如果你更喜欢KDevelop的项目文件（基本上就是Makefiles及为KDevelop生成的一些文件），这样运行CMake： 

$ cmake ../kdelibs -GKDevelop3

使用“cmake -h”来查看CMake支持那些生成器 （generators）及其他的选项。

CMake和Qt4

为了定位Qt 4，CMake会在你的执行路径中搜索qmake。CMake不会使用QTDIR这个环境变量。因此请确保在执行路径中寻找到的第一个qmake就是你希望使用的。

更多细节

当CMake执行完成，它会生成一个叫“CMakeCache.txt”的文件。这个文件包含了CMake在你的系统上检测到的所有设置。如果你希望在其他生成器（generators)上运行CMake,或你希望CMake重新检测系统，请删除这个文件。

如果有些东西你知道它存在，而CMake没有检测到，你可以手动的告诉CMake到哪里去找它。CMake通过变量来存储这些信息。这些变量缓存在前面提到的 CMakeCache.txt中。这里有3个选项来手工调整这些变量：

  • 通过命令行告诉CMake现在的值: cmake ../kdelibs -DNAME_OF_THE_VARIABLE=value
  • 使用ccmake，它提供了一个基于鼠标的GUI来调整CMake变量（运行: ccmake ../kdelibs）
  • 直接编辑CMakeCache.txt（不推荐）

你应该最起码运行一次“ccmake ../kdelibs”，这样你会对CMake使用了那些变量有个印象。按“T”来查看“高级”的变量。如果有些东西CMake没有找到，运行ccmake并手工调整它。

命令行变数

一些你可能希望设置的变量：

  • CMAKE_INSTALL_PREFIX: cmake ../kdelibs -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/opt/kde4 相当于./configure --prefix=/opt/kde4
  • CMAKE_BUILD_TYPE: 决定你如何构建系统。你可以在“debugfull”、“debug”、“profile”、“relwithdebinfo”和“release”中进行选择。默认的是“relwithdebinfo”(-O2 -g)。更多细节查看FindKDE4Internal.cmake。
  • KDE4_BUILD_TESTS=ON: creates Makefiles with build test programs and also provides 'test' targets
  • KDE4_TEST_OUTPUT=xml: Unit tests using the QTestLib framework will create xml formatted logfiles.
  • KDE4_DISABLE_MULTIMEDIA=ON: Build KDE without any multimedia (audio and video) support.
  • BUILD_foo=OFF: disables the build for the project in subdirectory 'foo'.
  • RPATH_STYLE: 这个不再有效了。默认情况下，一切都将在RPATH设置正确的情况下来构建。如果你不希望使用RPATH，将CMAKE_SKIP_RPATH设置为TRUE。
  • WITH_FOO: 这里有一些选项，例如WITH_CUPS或WITH_Jasper。如果你将他们关闭，cmake甚至不会去尝试寻找这个包。如果将它激活，cmake将会尝试寻找这个包。如果这样做失败了，你还可以通过上面介绍的方法手工设置。

环境变量

如果你在CMake没法找到的非标准位置安装了头文件或库（ 例如Mac OSX下把fink安装到/sw），那么就请设置下面这些环境变量。尽管有相似的命名规则，这些设置在cmake的命令中并不会做为参数来工作。

  • CMAKE_INCLUDE_PATH，例如 export CMAKE_INCLUDE_PATH=/sw/include
  • CMAKE_LIBRARY_PATH，例如 export CMAKE_LIBRARY_PATH=/sw/lib
  • CMAKE_PROGRAM_PATH，例如 export CMAKE_LIBRARY_PATH=/sw/bin

With CMake 2.6.0 and above the same effect can be achieved by setting just one variable:

  • CMAKE_PREFIX_PATH，例如 export CMAKE_PREFIX_PATH=/sw

关于变量的更多信息，请参考 cmake.org wiki page。

更进一步

如果cmake以“Generating done”结束，那表示没有错误，但如果以“Configuring done”结束，那表示有错误需要修正。当cmake成功结束，运行你的构建工具（如make、KDevelop、XCode或MSVC）来构建并等到它结束。然后运行“make install”。

如果你得到如下错误提示： 

CMake Error: This project requires some variables to be set,
and cmake can not find them.
Please set the following variables:
X11_XTest_LIB (ADVANCED)

那表示你可能缺少库（或其他依赖包）。在cmake/modules目录中查找cmake无法找到的变量来确定是缺少哪个库文件。在上面的例子中，就是： 

FIND_LIBRARY(X11_XTest_LIB Xtst ${X11_LIB_SEARCH_PATH})

这里缺失的库是Xtst。然后你找到这个库（也许是通过安装libXtst-devel）并再次运行cmake。

在简单的应用程序中使用CMake

这是最简单的CMakeLists.txt： 

add_executable(hello main.cpp)

这将从main.cpp源码文件创建一个叫“hello”（Windows下叫“hello.exe”）的可执行文件。你可以根据自己的需要将C和C++文件混合。在同一个CMakeLists.txt可以有多个可执行文件和库。同一个源码文件可以用于不同的目的，源码可以从其他目标中为每个目的独立的编译。CMake语言最重要的部分可能是变量： 

SET( MY_SOURCES main.cpp widget.cpp)
MESSAGE(STATUS "my sources: ${MY_SOURCES}")

使用SET()命令来为变量设置值。如果你列出了一个以上的字符串，变量将是串列表。列表是一列由分号隔开的字符串。如果只设置个一项，那么这项只有一个值。可以通过${VAR}获得变量的值。可以使用FOREACH()来迭代一份列表： 

FOREACH(next_ITEM ${MY_SOURCES})
   MESSAGE(STATUS "next item: ${next_ITEM}")
ENDFOREACH(next_ITEM ${MY_SOURCES})

CMake中的命令是大小写无关的。变量名和参数名是大小写相关的。

还可以测试一些不同的东西： 

IF (UNIX)
   MESSAGE(STATUS "This is UNIX (including OS X and CygWin)")
ENDIF (UNIX)

IF (MSVC)
   SET(MY_SRCS ${MY_SRCS} winextra.cpp)
ENDIF (MSVC)

在第二个例子中，你可以看到如何将项目附加到列表中。

在cmake Wiki中有一份使用cmake构建KDE4软件的指导，推荐阅读。

在KDE项目中使用CMake

这里是一份基本的构建一个小KDE4项目的CMakeList文件： 

PROJECT( kde4project)
FIND_PACKAGE(KDE4 REQUIRED)
INCLUDE_DIRECTORIES( ${KDE4_INCLUDES} )

SET(KDE4ProjectSources kde4mainapp.cpp someclass.cpp someotherclass.cpp)

KDE4_ADD_EXECUTABLE(kde4project ${KDE4ProjectSources} )

TARGET_LINK_LIBRARIES(kde4project ${KDE4_KDEUI_LIBS} ${KDE4_KPARTS_LIBS} )

target_link_libraries 包含链接到您的程序的开发库。比如说，你想要连结 libtidy-devel，你的函式库的档名可能叫做 /usr/local/lib/libtidy.a。还要加上 -ltidy 让 gcc 呼叫。在这里，请加入 tidy 到您的target_link_libraries。可能的话，请使用预先定义的变量或宏，如 ${KDE4_KDEUI_LIBS}。

install (TARGETS 是最后安装目标的位置。如果你没有这行，就无法使用 make install。

KDE 特定的变量、宏和其他有用的信息，可以在KDE 的 CMake 附加组件页面找到。

扩展CMake

CMake可以通过cmake脚本扩展，CMake带有大量的脚本，在UNIX下，这些脚本默认安装在 /usr/local/share/CMake/Modules/内。KDE库也在/apps/cmake/modules/安装了一些CMake模块。这里的文件将被代替CMake的系统全局模块路径。FindFOO.cmake用来检测软件包， 这里有更多信息。在CMake中也可以写宏文件，对于大多数的软件构建来说，他们足够强大了。这些宏不会做为通用语言来使用。

你还可以在CMake中编写宏。他们非常强大，可以满足你编译的软件中所需要的所有事情，但是他们并不是被用作通用目的的编程语言。

将基于autotools的KDE软件转换为CMake

你可以在kdesdk/cmake/找到am2cmake脚本。这是ruby写成的，所以确定你的系统安装了ruby。在你的源码目录最上层运行am2cmak： 

$ cd src/mykooltool/
$ am2cmake --kde4

不要忘了开关“--kde4”，不然系统无法生成适合KDE4的文件。转换文件可能会正常工作，但编译的项目将需要一些额外的编辑。

你可能需要：

  • 使用INCLUDE_DIRECTORIES()添加更多include目录。
  • 使用TARGET_LINK_LIBRARIES()添加更多链接库。
  • 使用ADD_DEFINITIONS()添加更多编译开关。
  • 添加一些“configure”检查，参照如何进行平台检查和如何找到已经安装的软件。
  • 特别要注意以往的libtool便捷库，CMake并不支持这些库，而是生成一个ConvenienceLibs.cmake文件代替。在这个文件里，你可以为每个便捷库找到一个包含了这个库所有源码的变量。对于链接到这些库的目标，只要在源码中添加这些变量即可。
  • 一个AdditionalInfo.txt文件将被创建。你可以在这里找到项目所有的*.in和*.in.in文件。这些文件完成的任务将被手工转换到CMake.
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