对于一个大工程，编写makefile实在是件复杂的事，于是人们又想，为什么不设计一个工具，读入所有源文件之后，自动生成makefile呢，于是就出现了cmake工具，它能够输出各种各样的makefile或者project文件,从而帮助程序员减轻负担。但是随之而来也就是编写cmakelist文件，它是cmake所依据的规则。

综上我们现在可以把CMake看作是用于产生Makefiles文件的工具。

二.环境配置

我的环境是 Windows10 + CMake + MinGW，MinGW 就是 GCC 的 Windows 移植版本。所以本文就以我的环境来进行讲解。

2.1CMake安装

安装链接：CMake官网安装

根据个人需求选择适当的版本进行下载，其中包含许多不同版本。

【重要提示】请确认你的计算机操作系统类型，以及是32位还是64位。（附注：x86表示32位系统；x64表示64位系统）

下载完成后，双击进行安装。

下载完成后，单击“Next”按钮，在下图中勾选“I accept the terms in the License
Agreement”复选框接受许可协议：

选中“Add CMake to the system PATH for all users”单选按钮添加系统路径变量。也可以同时勾选“CreateCMakeDesktopIcon”复选框，以便在安装完成后在桌面上创建CMake的快捷方式图标。

点击Install进行安装。

安装完成后，进入Windows系统环境变量设置对话框，如下图所示。可以看到，由于刚才的设置CMake已经自动将其安装路径“D:\Program Files\CMake\bin” 写入环境变量Path中。

重启电脑后，打开cmd黑窗，输入cmake，能够显示cmake的一些信息即为安装成功，如下图：

2.2MinWG安装

下载地址：MinWG官网下载

点击上面链接，进入下图1后将页面往下滑到图2区域，点击所需离线包名称：

（Version: 指的是 gcc 的版本，如果没有特殊的需求，一般选择最高的版本号即可。最高版本是8.1.0 ，选中它即可

选默认

Architechture:电脑系统是 64位的，选择 x86_64；如果是 32位系统，则选择 i686

选x86_64

Threads:如果是 Windows ，选择 win32 ，如果是 Linux、Unix、Mac OS 等其他操作系统要选择 posix

选win32

Exception：seh 是新发明的，而 sjlj 则是古老的。seh 性能比较好，但不支持 32位。 sjlj 稳定性好，支持 32位。

建议64位操作系统选择seh

选seh）

，然后就会弹出图3所示对话框，保存下载即可。离线包大约50MB（解压后500MB左右），下载一般只需半个小时，具体视乎网速情况而定。

下载完成解压后的界面是这样的

环境变量配置：

设置->搜索高级系统设置->环境变量->path->新建，将MinGW-w64包目录下bin文件夹的全路径粘贴到后面，bin的后面有无斜杠均可，如下图：

至此环境就安装完毕。

三.构建最小项目

3.1项目的构建

最基本的项目是将一个源代码文件生成可执行文件。对于这么简单的项目，只需要一个三行的 CMakeLists.txt 文件即可，这是本篇教程的起点。在Test目录中创建一个 CMakeLists.txt 文件：


cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
 
project(test)
 
add_executable(Test test.c)

cmake_minimum_required(VERSION 3.15): 这一行指定了编译这个项目所需的CMake的最低版本。在这个例子中，这个项目需要3.15或者更高版本的CMake。

project(test): 这一行定义了项目的名字，这里的项目名字是“test”。CMake将会创建一些变量，比如test_SOURCE_DIR 和 test_BINARY_DIR，以便在项目内部使用。

add_executable(Test test.c): 这一行告诉CMake创建一个叫做“Test”的可执行文件，源文件是test.c。CMake将自动找到正确的编译器（在这种情况下，是C编译器）来编译test.c，然后链接生成名为“Test”的可执行文件。

注意，此示例在 CMakeLists.txt 文件中使用小写命令。CMake 支持大写、小写和混合大小写命令。

test.c文件在 Test 目录中 :


#include<stdio.h>
int main(){
printf("hello dxm");
return 0;
}

现在就可以构建和运行我们的项目了，就是先运行 cmake 命令来构建项目，然后使用你选择的编译工具进行编译。

先从命令行进入到Test目录，并创建一个构建目录 build，接下来，进入 build 目录并运行 CMake 来配置项目，并生成构建系统：

依次解释：

1. cd C:\Users\86137\Desktop\Test 目的是切换到Test目录下

2.mkdir build 创建一个构建目录 build

3.cd build 进入 build 目录

4.cmake -G "MinGW Makefiles" .. 这个命令的意思是在当前目录生成一个用于MinGW的Makefile，它会根据位于上级目录的源代码来设置Makefile的内容。然后你就可以使用MinGW的make命令来编译你的项目了。

5.cmake --build . --build 指定编译生成的文件存放目录，其中就包括可执行文件，. 表示存放到当前目录。

6.Test.exe 可以看到执行出了正确结果

此时目录结构为：


Test/
    build/
    CMakeLists.txt
    test.cpp

3.2外部构建与内部构建

这里创建了一个 build 目录存放编译产物，可以避免编译产物与代码文件混在一起，这种叫做外部构建。

还有一种内部构建，即直接在项目根目录下进行构建系统与编译，这时构建和编译命令就更改为：


cmake -G"MinGW Makefiles" .
cmake --build .

内部构建会使得项目文件很混乱，一般直接用外部构建即可。到这里我们的第一个CMake项目就完成了。

四.CMakeLists.txt语法介绍

4.1 project关键字

用来设置项目的名字和支持的语言，默认支持所有语言


project(demo)
project(demo CXX)

第二行代表指定工程名为demo，支持语言是C++

最好写上，它会引入两个变量 demo_BINARY_DIR 和 demo_SOURCE_DIR，同时，cmake 自动定义了两个等价的变量 PROJECT_BINARY_DIR 和 PROJECT_SOURCE_DIR。

4.2 set 与 PROJECT_NAME

这是上文的CMakeLists.txt文件：


cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
 
project(test)
 
add_executable(Test test.c)

指定了项目名后，后面可能会有多个地方用到这个项目名，如果更改了这个名字，就要改多个地方，比较麻烦，那么可以使用 PROJECT_NAME 来表示项目名。

add_executable(${PROJECT_NAME} test.cpp)

生成可执行文件需要指定相关的源文件，如果有多个，那么就用空格隔开，比如：

add_executable(${PROJECT_NAME} a.cpp b.cpp c.cpp)

我们也可以用一个变量来表示这多个源文件：


set(SRC_LIST a.cpp b.cpp c.cpp)
add_executable(${PROJECT_NAME} ${SRC_LIST})

set 命令指定 SRC_LIST 变量来表示多个源文件，用 ${var_name} 获取变量的值。

设置变量

1.set 直接设置变量的值
set(SRC_LIST main.cpp test.cpp)
add_executable(demo ${SRC_LIST})
2. set 追加设置变量的值
set(SRC_LIST main.cpp)
set(SRC_LIST ${SRC_LIST} test.cpp)
add_executable(demo ${SRC_LIST})

于是原来的 CMakeLists.txt 文件就可以变成如下所示：


cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
 
project(Test)
 
SET(SRC_LIST test.cpp)
 
add_executable(${PROJECT_NAME} ${SRC_LIST})

这样看起来就很简洁。

4.3 MESSAGE关键字

message关键字用于向用户显示一些消息。这可能是一些调试信息、警告或者错误信息。基本的使用格式如下：

message([<mode>] "message text" ...)

其中<mode>用于指定消息的类型，可以是以下几种：

(none): 等同于 STATUS，这是默认选项，消息会打印到 stderr。
STATUS: 普通信息，打印出一些状态消息，例如提示用户某个操作正在进行。该消息会被 CMake GUI 和 ctest -S 脚本捕获。
WARNING: 警告信息，但不会停止处理。
AUTHOR_WARNING: 类似于 WARNING，但可以通过设置 CMAKE_SUPPRESS_DEVELOPER_WARNINGS 变量来抑制，以避免对最终用户的干扰。
SEND_ERROR: 类似于 ERROR，但处理过程会继续进行。它会在 CMake 运行过程中立即显示错误消息，并将错误标记在生成过程中。
FATAL_ERROR: 严重错误信息，遇到此类信息将会停止所有的 CMake 运行过程。

以下是几个 message 的示例：


message(STATUS "This is a status message. It is used for providing information.")
message(WARNING "This is a warning message. It can be used to convey important information.")
message(FATAL_ERROR "This is a fatal error. It will stop the processing of CMake.")

这些信息可以在你运行 cmake 命令时在命令行中看到，帮助你了解你的配置文件的状态或者是出现的错误。

4.4 ADD_EXECUTABLE关键字

在CMake中，ADD_EXECUTABLE是一个关键指令，它被用来从指定的源代码文件创建一个可执行文件。

ADD_EXECUTABLE的基本语法如下：

ADD_EXECUTABLE(executable_name source1 source2 ... sourceN)

在这个语法中：

executable_name是你希望创建的可执行文件的名称。这个名字不包含任何后缀，例如“.exe”。CMake会根据目标系统自动添加适当的后缀。
source1, source2, ..., sourceN是你希望包含在可执行文件中的源代码文件。这些文件可以是C，C++或者其他CMake支持的编程语言的源代码文件。

例如，如果你有一个C++项目，其中包含两个源文件main.cpp和functions.cpp，并且你想将这个项目编译成名为myProgram的可执行文件，那么你可以使用以下的CMake指令：

ADD_EXECUTABLE(myProgram main.cpp functions.cpp)

请注意，ADD_EXECUTABLE只会创建可执行文件的构建规则，但并不会真正执行编译。实际的编译过程会在你运行make或者与你的构建系统相对应的命令时进行。

五.语法的基本原则

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，参数之间用空格或分号分开。
指令是大小写无关的，参数和变量是大小写有关的。但推荐全部使用大写。

六.语法注意事项

SET(SRC_LIST main.cpp) 可以写成SET(SRC_LIST "main.cpp") ，如果源文件名字中含有空格，就必须要加双引号。
ADD_EXECUTABLE(hello main)后缀可以不写，他会自动去找.c和.cpp，最好不要这么写，容易产生误导。

注：本节先到这里，下一节进入实操，让你的代码看起来更像一个工程。

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