标签：自己的 src 信息 cat 会话 pack document studio notice
All problems in computer science can be solved by another level of indirection.
David Wheeler
你或许听过好几种 Make 工具，例如 GNU Make ，QT 的 qmake ，微软的 MS nmake，BSD Make（pmake），Makepp，等等。这些 Make 工具遵循着不同的规范和标准，所执行的 Makefile 格式也千差万别。这样就带来了一个严峻的问题：如果软件想跨平台，必须要保证能够在不同平台编译。而如果使用上面的 Make 工具，就得为每一种标准写一次 Makefile ，这将是一件让人抓狂的工作。
CMake
附图 1 CMake就是针对上面问题所设计的工具：它首先允许开发者编写一种平台无关的 CMakeList.txt 文件来定制整个编译流程，然后再根据目标用户的平台进一步生成所需的本地化 Makefile 和工程文件，如 Unix 的 Makefile 或 Windows 的 Visual Studio 工程。从而做到“Write once, run everywhere”。显然，CMake 是一个比上述几种 make 更高级的编译配置工具。一些使用 CMake 作为项目架构系统的知名开源项目有 VTK、ITK、KDE、OpenCV、OSG 等 [1]。
在 linux 平台下使用 CMake 生成 Makefile 并编译的流程如下：
cmake PATH 或者 ccmake PATH 生成 Makefile 1 1ccmake 和 cmake 的区别在于前者提供了一个交互式的界面。 。其中， PATH 是 CMakeLists.txt 所在的目录。make 命令进行编译。本文将从实例入手，一步步讲解 CMake 的常见用法，文中所有的实例代码可以在这里找到。如果你读完仍觉得意犹未尽，可以继续学习我在文章末尾提供的其他资源。
本节对应的源代码所在目录：Demo1。
对于简单的项目，只需要写几行代码就可以了。例如，假设现在我们的项目中只有一个源文件 main.cc ，该程序的用途是计算一个数的指数幂。
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/**
* power - Calculate the power of number.
* @param base: Base value.
* @param exponent: Exponent value.
*
* @return base raised to the power exponent.
*/
double power(double base, int exponent)
{
int result = base;
int i;
if (exponent == 0) {
return 1;
}
for(i = 1; i < exponent; ++i){
result = result * base;
}
return result;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc < 3){
printf("Usage: %s base exponent \n", argv[0]);
return 1;
}
double base = atof(argv[1]);
int exponent = atoi(argv[2]);
double result = power(base, exponent);
printf("%g ^ %d is %g\n", base, exponent, result);
return 0;
}
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首先编写 CMakeLists.txt 文件，并保存在与 main.cc 源文件同个目录下：
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# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 项目信息
project (Demo1)
# 指定生成目标
add_executable(Demo main.cc)
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CMakeLists.txt 的语法比较简单，由命令、注释和空格组成，其中命令是不区分大小写的。符号 # 后面的内容被认为是注释。命令由命令名称、小括号和参数组成，参数之间使用空格进行间隔。
对于上面的 CMakeLists.txt 文件，依次出现了几个命令：
cmake_minimum_required：指定运行此配置文件所需的 CMake 的最低版本；project：参数值是 Demo1，该命令表示项目的名称是 Demo1 。add_executable： 将名为 main.cc 的源文件编译成一个名称为 Demo 的可执行文件。之后，在当前目录执行 cmake . ，得到 Makefile 后再使用 make 命令编译得到 Demo1 可执行文件。
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[ehome@xman Demo1]$ cmake .
-- The C compiler identification is GNU 4.8.2
-- The CXX compiler identification is GNU 4.8.2
-- Check for working C compiler: /usr/sbin/cc
-- Check for working C compiler: /usr/sbin/cc -- works
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: /usr/sbin/c++
-- Check for working CXX compiler: /usr/sbin/c++ -- works
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /home/ehome/Documents/programming/C/power/Demo1
[ehome@xman Demo1]$ make
Scanning dependencies of target Demo
[100%] Building C object CMakeFiles/Demo.dir/main.cc.o
Linking C executable Demo
[100%] Built target Demo
[ehome@xman Demo1]$ ./Demo 5 4
5 ^ 4 is 625
[ehome@xman Demo1]$ ./Demo 7 3
7 ^ 3 is 343
[ehome@xman Demo1]$ ./Demo 2 10
2 ^ 10 is 1024
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本小节对应的源代码所在目录：Demo2。
上面的例子只有单个源文件。现在假如把 power 函数单独写进一个名为 MathFunctions.c 的源文件里，使得这个工程变成如下的形式：
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./Demo2
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+--- main.cc
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+--- MathFunctions.cc
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+--- MathFunctions.h
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这个时候，CMakeLists.txt 可以改成如下的形式：
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# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 项目信息
project (Demo2)
# 指定生成目标
add_executable(Demo main.cc MathFunctions.cc)
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唯一的改动只是在 add_executable 命令中增加了一个 MathFunctions.cc 源文件。这样写当然没什么问题，但是如果源文件很多，把所有源文件的名字都加进去将是一件烦人的工作。更省事的方法是使用 aux_source_directory 命令，该命令会查找指定目录下的所有源文件，然后将结果存进指定变量名。其语法如下：
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aux_source_directory(<dir> <variable>)
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因此，可以修改 CMakeLists.txt 如下：
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# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 项目信息
project (Demo2)
# 查找当前目录下的所有源文件
# 并将名称保存到 DIR_SRCS 变量
aux_source_directory(. DIR_SRCS)
# 指定生成目标
add_executable(Demo ${DIR_SRCS})
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这样，CMake 会将当前目录所有源文件的文件名赋值给变量 DIR_SRCS ，再指示变量 DIR_SRCS 中的源文件需要编译成一个名称为 Demo 的可执行文件。
本小节对应的源代码所在目录：Demo3。
现在进一步将 MathFunctions.h 和 MathFunctions.cc 文件移动到 math 目录下。
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./Demo3
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+--- main.cc
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+--- math/
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+--- MathFunctions.cc
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+--- MathFunctions.h
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对于这种情况，需要分别在项目根目录 Demo3 和 math 目录里各编写一个 CMakeLists.txt 文件。为了方便，我们可以先将 math 目录里的文件编译成静态库再由 main 函数调用。
根目录中的 CMakeLists.txt ：
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# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 项目信息
project (Demo3)
# 查找当前目录下的所有源文件
# 并将名称保存到 DIR_SRCS 变量
aux_source_directory(. DIR_SRCS)
# 添加 math 子目录
add_subdirectory(math)
# 指定生成目标
add_executable(Demo main.cc)
# 添加链接库
target_link_libraries(Demo MathFunctions)
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该文件添加了下面的内容: 第3行，使用命令 add_subdirectory 指明本项目包含一个子目录 math，这样 math 目录下的 CMakeLists.txt 文件和源代码也会被处理 。第6行，使用命令 target_link_libraries 指明可执行文件 main 需要连接一个名为 MathFunctions 的链接库 。
子目录中的 CMakeLists.txt：
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# 查找当前目录下的所有源文件
# 并将名称保存到 DIR_LIB_SRCS 变量
aux_source_directory(. DIR_LIB_SRCS)
# 生成链接库
add_library (MathFunctions ${DIR_LIB_SRCS})
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在该文件中使用命令 add_library 将 src 目录中的源文件编译为静态链接库。
本节对应的源代码所在目录：Demo4。
CMake 允许为项目增加编译选项，从而可以根据用户的环境和需求选择最合适的编译方案。
例如，可以将 MathFunctions 库设为一个可选的库，如果该选项为 ON ，就使用该库定义的数学函数来进行运算。否则就调用标准库中的数学函数库。
我们要做的第一步是在顶层的 CMakeLists.txt 文件中添加该选项：
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# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
# 项目信息
project (Demo4)
# 加入一个配置头文件，用于处理 CMake 对源码的设置
configure_file (
"${PROJECT_SOURCE_DIR}/config.h.in"
"${PROJECT_BINARY_DIR}/config.h"
)
# 是否使用自己的 MathFunctions 库
option (USE_MYMATH
"Use provided math implementation" ON)
# 是否加入 MathFunctions 库
if (USE_MYMATH)
include_directories ("${PROJECT_SOURCE_DIR}/math")
add_subdirectory (math)
set (EXTRA_LIBS ${EXTRA_LIBS} MathFunctions)
endif (USE_MYMATH)
# 查找当前目录下的所有源文件
# 并将名称保存到 DIR_SRCS 变量
aux_source_directory(. DIR_SRCS)
# 指定生成目标
add_executable(Demo ${DIR_SRCS})
target_link_libraries (Demo ${EXTRA_LIBS})
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其中：
configure_file 命令用于加入一个配置头文件 config.h ，这个文件由 CMake 从 config.h.in 生成，通过这样的机制，将可以通过预定义一些参数和变量来控制代码的生成。option 命令添加了一个 USE_MYMATH 选项，并且默认值为 ON 。USE_MYMATH 变量的值来决定是否使用我们自己编写的 MathFunctions 库。之后修改 main.cc 文件，让其根据 USE_MYMATH 的预定义值来决定是否调用标准库还是 MathFunctions 库：
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#include
#include
#include "config.h"
#ifdef USE_MYMATH
#include "math/MathFunctions.h"
#else
#include
#endif
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc < 3){
printf("Usage: %s base exponent \n", argv[0]);
return 1;
}
double base = atof(argv[1]);
int exponent = atoi(argv[2]);
#ifdef USE_MYMATH
printf("Now we use our own Math library. \n");
double result = power(base, exponent);
#else
printf("Now we use the standard library. \n");
double result = pow(base, exponent);
#endif
printf("%g ^ %d is %g\n", base, exponent, result);
return 0;
}
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上面的程序值得注意的是第2行，这里引用了一个 config.h 文件，这个文件预定义了 USE_MYMATH 的值。但我们并不直接编写这个文件，为了方便从 CMakeLists.txt 中导入配置，我们编写一个 config.h.in 文件，内容如下：
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#cmakedefine USE_MYMATH
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这样 CMake 会自动根据 CMakeLists 配置文件中的设置自动生成 config.h 文件。
现在编译一下这个项目，为了便于交互式的选择该变量的值，可以使用 ccmake 命令 2 2也可以使用 cmake -i 命令，该命令会提供一个会话式的交互式配置界面。 ：
从中可以找到刚刚定义的 USE_MYMATH 选项，按键盘的方向键可以在不同的选项窗口间跳转，按下 enter 键可以修改该选项。修改完成后可以按下 c 选项完成配置，之后再按 g 键确认生成 Makefile 。ccmake 的其他操作可以参考窗口下方给出的指令提示。
我们可以试试分别将 USE_MYMATH 设为 ON 和 OFF 得到的结果：
运行结果：
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[ehome@xman Demo4]$ ./Demo
Now we use our own MathFunctions library.
7 ^ 3 = 343.000000
10 ^ 5 = 100000.000000
2 ^ 10 = 1024.000000
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此时 config.h 的内容为：
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#define USE_MYMATH
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运行结果：
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[ehome@xman Demo4]$ ./Demo
Now we use the standard library.
7 ^ 3 = 343.000000
10 ^ 5 = 100000.000000
2 ^ 10 = 1024.000000
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此时 config.h 的内容为：
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/* #undef USE_MYMATH */
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本节对应的源代码所在目录：Demo5。
CMake 也可以指定安装规则，以及添加测试。这两个功能分别可以通过在产生 Makefile 后使用 make install 和 make test 来执行。在以前的 GNU Makefile 里，你可能需要为此编写 install 和 test 两个伪目标和相应的规则，但在 CMake 里，这样的工作同样只需要简单的调用几条命令。
首先先在 math/CMakeLists.txt 文件里添加下面两行：
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# 指定 MathFunctions 库的安装路径
install (TARGETS MathFunctions DESTINATION bin)
install (FILES MathFunctions.h DESTINATION include)
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指明 MathFunctions 库的安装路径。之后同样修改根目录的 CMakeLists 文件，在末尾添加下面几行：
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# 指定安装路径
install (TARGETS Demo DESTINATION bin)
install (FILES "${PROJECT_BINARY_DIR}/config.h"
DESTINATION include)
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通过上面的定制，生成的 Demo 文件和 MathFunctions 函数库 libMathFunctions.o 文件将会被复制到 /usr/local/bin 中，而 MathFunctions.h 和生成的 config.h 文件则会被复制到 /usr/local/include 中。我们可以验证一下3 3顺带一提的是，这里的 /usr/local/ 是默认安装到的根目录，可以通过修改 CMAKE_INSTALL_PREFIX 变量的值来指定这些文件应该拷贝到哪个根目录。：
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[ehome@xman Demo5]$ sudo make install
[ 50%] Built target MathFunctions
[100%] Built target Demo
Install the project...
-- Install configuration: ""
-- Installing: /usr/local/bin/Demo
-- Installing: /usr/local/include/config.h
-- Installing: /usr/local/bin/libMathFunctions.a
-- Up-to-date: /usr/local/include/MathFunctions.h
[ehome@xman Demo5]$ ls /usr/local/bin
Demo libMathFunctions.a
[ehome@xman Demo5]$ ls /usr/local/include
config.h MathFunctions.h
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添加测试同样很简单。CMake 提供了一个称为 CTest 的测试工具。我们要做的只是在项目根目录的 CMakeLists 文件中调用一系列的 add_test 命令。
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# 启用测试
enable_testing()
# 测试程序是否成功运行
add_test (test_run Demo 5 2)
# 测试帮助信息是否可以正常提示
add_test (test_usage Demo)
set_tests_properties (test_usage
PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION "Usage: .* base exponent")
# 测试 5 的平方
add_test (test_5_2 Demo 5 2)
set_tests_properties (test_5_2
PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION "is 25")
# 测试 10 的 5 次方
add_test (test_10_5 Demo 10 5)
set_tests_properties (test_10_5
PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION "is 100000")
# 测试 2 的 10 次方
add_test (test_2_10 Demo 2 10)
set_tests_properties (test_2_10
PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION "is 1024")
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上面的代码包含了四个测试。第一个测试 test_run 用来测试程序是否成功运行并返回 0 值。剩下的三个测试分别用来测试 5 的 平方、10 的 5 次方、2 的 10 次方是否都能得到正确的结果。其中 PASS_REGULAR_EXPRESSION 用来测试输出是否包含后面跟着的字符串。
让我们看看测试的结果：
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[ehome@xman Demo5]$ make test
Running tests...
Test project /home/ehome/Documents/programming/C/power/Demo5
Start 1: test_run
1/4 Test #1: test_run ......................... Passed 0.00 sec
Start 2: test_5_2
2/4 Test #2: test_5_2 ......................... Passed 0.00 sec
Start 3: test_10_5
3/4 Test #3: test_10_5 ........................ Passed 0.00 sec
Start 4: test_2_10
4/4 Test #4: test_2_10 ........................ Passed 0.00 sec
100% tests passed, 0 tests failed out of 4
Total Test time (real) = 0.01 sec
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如果要测试更多的输入数据，像上面那样一个个写测试用例未免太繁琐。这时可以通过编写宏来实现：
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# 定义一个宏，用来简化测试工作
macro (do_test arg1 arg2 result)
add_test (test_${arg1}_${arg2} Demo ${arg1} ${arg2})
set_tests_properties (test_${arg1}_${arg2}
PROPERTIES PASS_REGULAR_EXPRESSION ${result})
endmacro (do_test)
# 使用该宏进行一系列的数据测试
do_test (5 2 "is 25")
do_test (10 5 "is 100000")
do_test (2 10 "is 1024")
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关于 CTest 的更详细的用法可以通过 man 1 ctest 参考 CTest 的文档。
让 CMake 支持 gdb 的设置也很容易，只需要指定 Debug 模式下开启 -g 选项：
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set(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug")
set(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG "$ENV{CXXFLAGS} -O0 -Wall -g -ggdb")
set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "$ENV{CXXFLAGS} -O3 -Wall")
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之后可以直接对生成的程序使用 gdb 来调试。
本节对应的源代码所在目录：Demo6。
有时候可能要对系统环境做点检查，例如要使用一个平台相关的特性的时候。在这个例子中，我们检查系统是否自带 pow 函数。如果带有 pow 函数，就使用它；否则使用我们定义的 power 函数。
首先在顶层 CMakeLists 文件中添加 CheckFunctionExists.cmake 宏，并调用 check_function_exists 命令测试链接器是否能够在链接阶段找到 pow 函数。
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# 检查系统是否支持 pow 函数
include (${CMAKE_ROOT}/Modules/CheckFunctionExists.cmake)
check_function_exists (pow HAVE_POW)
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将上面这段代码放在 configure_file 命令前。
接下来修改 config.h.in 文件，预定义相关的宏变量。
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// does the platform provide pow function?
#cmakedefine HAVE_POW
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最后一步是修改 main.cc ，在代码中使用宏和函数：
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#ifdef HAVE_POW
printf("Now we use the standard library. \n");
double result = pow(base, exponent);
#else
printf("Now we use our own Math library. \n");
double result = power(base, exponent);
#endif
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本节对应的源代码所在目录：Demo7。
给项目添加和维护版本号是一个好习惯，这样有利于用户了解每个版本的维护情况，并及时了解当前所用的版本是否过时，或是否可能出现不兼容的情况。
首先修改顶层 CMakeLists 文件，在 project 命令之后加入如下两行：
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set (Demo_VERSION_MAJOR 1)
set (Demo_VERSION_MINOR 0)
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分别指定当前的项目的主版本号和副版本号。
之后，为了在代码中获取版本信息，我们可以修改 config.h.in 文件，添加两个预定义变量：
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// the configured options and settings for Tutorial
#define Demo_VERSION_MAJOR @Demo_VERSION_MAJOR@
#define Demo_VERSION_MINOR @Demo_VERSION_MINOR@
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这样就可以直接在代码中打印版本信息了：
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include "config.h"
#include "math/MathFunctions.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc < 3){
// print version info
printf("%s Version %d.%d\n",
argv[0],
Demo_VERSION_MAJOR,
Demo_VERSION_MINOR);
printf("Usage: %s base exponent \n", argv[0]);
return 1;
}
double base = atof(argv[1]);
int exponent = atoi(argv[2]);
#if defined (HAVE_POW)
printf("Now we use the standard library. \n");
double result = pow(base, exponent);
#else
printf("Now we use our own Math library. \n");
double result = power(base, exponent);
#endif
printf("%g ^ %d is %g\n", base, exponent, result);
return 0;
}
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本节对应的源代码所在目录：Demo8。
本节将学习如何配置生成各种平台上的安装包，包括二进制安装包和源码安装包。为了完成这个任务，我们需要用到 CPack ，它同样也是由 CMake 提供的一个工具，专门用于打包。
首先在顶层的 CMakeLists.txt 文件尾部添加下面几行：
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# 构建一个 CPack 安装包
include (InstallRequiredSystemLibraries)
set (CPACK_RESOURCE_FILE_LICENSE
"${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/License.txt")
set (CPACK_PACKAGE_VERSION_MAJOR "${Demo_VERSION_MAJOR}")
set (CPACK_PACKAGE_VERSION_MINOR "${Demo_VERSION_MINOR}")
include (CPack)
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上面的代码做了以下几个工作：
接下来的工作是像往常一样构建工程，并执行 cpack 命令。
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cpack -C CPackConfig.cmake
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cpack -C CPackSourceConfig.cmake
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我们可以试一下。在生成项目后，执行 cpack -C CPackConfig.cmake 命令：
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[ehome@xman Demo8]$ cpack -C CPackSourceConfig.cmake
CPack: Create package using STGZ
CPack: Install projects
CPack: - Run preinstall target for: Demo8
CPack: - Install project: Demo8
CPack: Create package
CPack: - package: /home/ehome/Documents/programming/C/power/Demo8/Demo8-1.0.1-Linux.sh generated.
CPack: Create package using TGZ
CPack: Install projects
CPack: - Run preinstall target for: Demo8
CPack: - Install project: Demo8
CPack: Create package
CPack: - package: /home/ehome/Documents/programming/C/power/Demo8/Demo8-1.0.1-Linux.tar.gz generated.
CPack: Create package using TZ
CPack: Install projects
CPack: - Run preinstall target for: Demo8
CPack: - Install project: Demo8
CPack: Create package
CPack: - package: /home/ehome/Documents/programming/C/power/Demo8/Demo8-1.0.1-Linux.tar.Z generated.
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此时会在该目录下创建 3 个不同格式的二进制包文件：
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[ehome@xman Demo8]$ ls Demo8-*
Demo8-1.0.1-Linux.sh Demo8-1.0.1-Linux.tar.gz Demo8-1.0.1-Linux.tar.Z
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这 3 个二进制包文件所包含的内容是完全相同的。我们可以执行其中一个。此时会出现一个由 CPack 自动生成的交互式安装界面：
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[ehome@xman Demo8]$ sh Demo8-1.0.1-Linux.sh
Demo8 Installer Version: 1.0.1, Copyright (c) Humanity
This is a self-extracting archive.
The archive will be extracted to: /home/ehome/Documents/programming/C/power/Demo8
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The MIT License (MIT)
Copyright (c) 2013 Joseph Pan(http://hahack.com)
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IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
Do you accept the license? [yN]:
y
By default the Demo8 will be installed in:
"/home/ehome/Documents/programming/C/power/Demo8/Demo8-1.0.1-Linux"
Do you want to include the subdirectory Demo8-1.0.1-Linux?
Saying no will install in: "/home/ehome/Documents/programming/C/power/Demo8" [Yn]:
y
Using target directory: /home/ehome/Documents/programming/C/power/Demo8/Demo8-1.0.1-Linux
Extracting, please wait...
Unpacking finished successfully
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完成后提示安装到了 Demo8-1.0.1-Linux 子目录中，我们可以进去执行该程序：
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1
2
3
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[ehome@xman Demo8]$ ./Demo8-1.0.1-Linux/bin/Demo 5 2
Now we use our own Math library.
5 ^ 2 is 25
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关于 CPack 的更详细的用法可以通过 man 1 cpack 参考 CPack 的文档。
CMake 可以很轻松地构建出在适合各个平台执行的工程环境。而如果当前的工程环境不是 CMake ，而是基于某个特定的平台，是否可以迁移到 CMake 呢？答案是可能的。下面针对几个常用的平台，列出了它们对应的迁移方案。
.vcproj 或 .vcxproj）生成 CMakeLists.txt 文件。标签：自己的 src 信息 cat 会话 pack document studio notice
原文地址：https://www.cnblogs.com/presbyter/p/10222155.html
