CMake 学习指南：通过解决问题掌握工程化实践

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2023-12-17 18:57:20

在音视频开发的道路上，CMake 作为一种跨平台构建系统，扮演着至关重要的角色。它能简化复杂的构建过程，让开发者专注于业务逻辑。本文将带领大家踏上 CMake 学习之旅，以解决问题的形式，一步步掌握 CMake 的工程化实践。

认识 CMake：一个强大且灵活的构建系统

CMake 是一种跨平台构建系统，最初由 Kitware 公司开发，广泛应用于音频、视频、科学计算等领域。它以其强大的功能和灵活性著称，支持多种编译器和平台，并能与其他构建工具无缝协作。

库、源码、跨平台构建：CMake 的多元化实践

在实际应用中，CMake 可广泛应用于多种场景。以音视频开发为例，CMake 可用于：

库的组织和构建： 管理不同平台和编译器的依赖库，确保代码可跨平台编译。
源码的组织和管理： 将代码划分为不同的模块和子目录，实现代码的清晰和易维护性。
跨平台构建： 支持多种操作系统（如 Windows、Linux、macOS）和编译器（如 GCC、Clang），实现代码在不同平台上的无缝构建。

CMake 工程化实践：解决问题，掌握精髓

通过解决实际问题，我们可以逐步深入理解 CMake 的工程化实践。

场景 1：构建一个简单的库

考虑构建一个名为 libfoo 的简单库。使用 CMake 创建一个名为 CMakeLists.txt 的构建文件，并添加以下内容：

cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(libfoo)

add_library(foo SHARED
    src/foo.cpp)

target_include_directories(foo PUBLIC
    include)

target_link_libraries(foo PUBLIC
    stdc++)

此 CMakeLists.txt 定义了 libfoo 库，它包含了一个名为 foo.cpp 的源文件。它还指定了库的头文件位置和链接到标准 C++ 库。

场景 2：跨平台构建一个应用程序

假设有一个应用程序需要使用 libfoo 库。使用 CMake 创建一个名为 MyApp 的应用程序项目，并添加以下内容：

cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(MyApp)

find_package(libfoo REQUIRED)

add_executable(MyApp
    src/main.cpp)

target_link_libraries(MyApp
    foo)

此 CMakeLists.txt 定义了 MyApp 应用程序，它使用 find_package() 函数查找 libfoo 库并链接到它。这允许应用程序在任何安装了 libfoo 库的平台上编译。

场景 3：组织和管理复杂的代码库

对于大型代码库，CMake 的子目录功能可以帮助组织和管理代码。创建多个子目录，并在每个子目录中创建自己的 CMakeLists.txt 文件。使用 add_subdirectory() 函数将子目录添加到主 CMakeLists.txt 文件中。

# 主 CMakeLists.txt
add_subdirectory(sub1)
add_subdirectory(sub2)

# 子目录1中的CMakeLists.txt
add_library(sub1lib SHARED
    src/sub1lib.cpp)

# 子目录2中的CMakeLists.txt
add_executable(sub2exe
    src/sub2exe.cpp)

这种方法将代码库划分为更小的模块，简化了构建和维护。