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Linux CMake 编译指南

CMake是一个开源、跨平台的自动化构建工具，通过编写配置文件（CMakeLists.txt）来生成本地的Makefile，从而简化和标准化构建过程，本文将详细介绍如何在Linux环境下使用CMake进行项目编译。

一、安装CMake

我们需要在Linux系统上安装CMake，以Ubuntu 18.04为例，安装命令如下：

sudo apt install cmake

安装完成后，可以通过以下命令查看CMake版本，确保安装成功：

cmake --version

二、基本使用示例

1. 创建简单的C程序

我们将从最简单的例子开始，创建一个名为main.c的文件，内容如下：

#include <stdio.h>
int main(void) {
    printf("Hello, World!
");
    return 0;
}

在同一目录下创建一个名为CMakeLists.txt的文件，内容如下：

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
project (demo)
add_executable(main main.c)

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)：指定CMake的最低版本要求。

project (demo)：定义项目名称为demo。

add_executable(main main.c)：表示要生成一个名为main的可执行文件，源文件为main.c。

2. 编译并运行

在终端中切换到main.c所在的目录，然后执行以下命令：

cmake .

此命令会生成一个Makefile文件及其他一些临时文件，执行以下命令进行编译：

make

编译成功后，会生成一个名为main的可执行文件，运行该文件：

./main

输出应为：

Hello, World!

三、多源文件项目

当项目中包含多个源文件时，可以在CMakeLists.txt中列出所有源文件，我们在项目中添加两个新文件：testFunc.c和testFunc.h。

1. 文件结构

├── CMakeLists.txt
├── main.c
├── testFunc.c
└── testFunc.h

2. 文件内容

testFunc.c：

#include <stdio.h>
#include "testFunc.h"
void func(int data) {
    printf("data is %d
", data);
}

testFunc.h：

#ifndef _TEST_FUNC_H_
#define _TEST_FUNC_H_
void func(int data);
#endif

修改main.c，调用func函数：

#include <stdio.h>
#include "testFunc.h"
int main(void) {
    func(100);
    return 0;
}

修改CMakeLists.txt：

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
project (demo)
add_executable(main main.c testFunc.c)

重新执行cmake .和make命令，然后运行生成的可执行文件main，输出应为：

data is 100

3. 使用变量管理源文件

如果源文件数量较多，可以使用变量来管理，我们在项目中再添加两个文件：testFunc1.c和testFunc1.h。

4. 更新后的文件结构

├── CMakeLists.txt
├── main.c
├── testFunc.c
├── testFunc.h
├── testFunc1.c
└── testFunc1.h

5. 更新后的文件内容

testFunc1.c：

#include <stdio.h>
#include "testFunc1.h"
void func1(int data) {
    printf("data is %d
", data);
}

testFunc1.h：

#ifndef _TEST_FUNC1_H_
#define _TEST_FUNC1_H_
void func1(int data);
#endif

修改main.c，调用func1函数：

#include <stdio.h>
#include "testFunc.h"
#include "testFunc1.h"
int main(void) {
    func(100);
    func1(200);
    return 0;
}

修改CMakeLists.txt，使用变量管理源文件：

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
project (demo)
aux_source_directory(. SRC_LIST)
add_executable(main ${SRC_LIST})

重新执行cmake .和make命令，然后运行生成的可执行文件main，输出应为：

data is 100
data is 200

四、不同目录下的多源文件项目

对于较大的项目，通常会将代码按功能分类放在不同的目录下，下面是一个示例项目结构：

├── CMakeLists.txt
├── main.c
└── test_func
    ├── CMakeLists.txt
    ├── testFunc.c
    └── testFunc.h
└── test_func1
    ├── CMakeLists.txt
    ├── testFunc1.c
    └── testFunc1.h

1. 文件内容

test_func/testFunc.c：

#include <stdio.h>
#include "testFunc.h"
void func(int data) {
    printf("data is %d
", data);
}

test_func/testFunc.h：

#ifndef _TEST_FUNC_H_
#define _TEST_FUNC_H_
void func(int data);
#endif

test_func1/testFunc1.c：

#include <stdio.h>
#include "testFunc1.h"
void func1(int data) {
    printf("data is %d
", data);
}

test_func1/testFunc1.h：

#ifndef _TEST_FUNC1_H_
#define _TEST_FUNC1_H_
void func1(int data);
#endif

修改main.c，调用func和func1函数：

#include <stdio.h>
#include "test_func/testFunc.h"
#include "test_func1/testFunc1.h"
int main(void) {
    func(100);
    func1(200);
    return 0;
}

根目录下的CMakeLists.txt：

cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
project (demo)
add_subdirectory(test_func)
add_subdirectory(test_func1)
add_executable(main main.c)
target_link_libraries(main testFunc testFunc1)

test_func/CMakeLists.txt：

add_library(testFunc testFunc.c)

test_func1/CMakeLists.txt：

add_library(testFunc1 testFunc1.c)

2. 编译并运行

在终端中切换到项目根目录，执行以下命令：

mkdir build && cd build
cmake ..
make

编译成功后，运行生成的可执行文件main，输出应为：

data is 100
data is 200

五、常见问题解答（FAQs）

Q1：如何重新生成可执行文件？

A1：在编译过程中，如果修改了源代码或配置文件，可以重新运行make命令来重新生成可执行文件，如果需要清除之前生成的所有文件，可以使用make clean命令。

make clean
make

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