安装以及使用介绍
基本语法规则
cmake中一些预定义变量
cmake中如何生成动态库和静态库
cmake中如何使用动态库和静态库（查找库的路径）
cmake中如何指定生成文件的输出路径
cmake中如何增加编译选项
cmake中如何增加头文件路径
cmake中如何在屏幕上打印信息
cmake中如何给变量赋值
部分常用命令
常用配置

CMake

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快速入门简介

安装以及使用介绍

在ubuntu系统下的安装命令如下：

sudo apt install cmake

查看cmake版本：

cmake -version

为什么用cmake

理论上说，任意一个 C++ 程序都可以用 g++ 来编译。但当程序规模越来越大时，一个工程可能有许多个文件夹和里边的源文件，这时输入的编译命令将越来越长。如果仅靠 g++ 命令，我们需要输入大量的编译指令，整个编译过程会变得异常繁琐。在历史上工程师们曾使用 makefile 进行自动编译，但下面要谈的 cmake 比它更加方便。在一个 cmake 工程中，我们会用 cmake 命令生成一个 makefile 文件，然后，用 make命令，根据这个 makefile 文件的内容，编译整个工程。

使用步骤

在CMakeLists.txt同一目录下新建build目录，使用步骤类似于下列命令。

mkdir build
cd build
cmake .. # 在该目录下生成makefile文件
make -j4 # 编译
./YourExecutable #运行

上面的cmake后面接了两个点，表示CMakeLists.txt在上一个目录。也可以不添加build目录，CMakeLists.txt同一目录使用cmake .进行编译，只不过生成的内容太多，影响美观。

这一步骤类似于使用源码安装软件，./YourExecutable运行命令，修改为下列命令：

sudo make install

基本语法规则

cmake变量使用${}方式取值,但是在IF控制语句中是直接使用变量名
环境变量使用$ENV{}方式取值,使用SET(ENV{VAR} VALUE)赋值
指令是大小写无关的,参数和变量是大小写相关的。推荐你全部使用大写指令。
指令(参数1 参数2…)，参数使用括弧括起,参数之间使用空格或分号分开。

#以ADD_EXECUTABLE指令为例：
ADD_EXECUTABLE(hello main.c func.c)或者
ADD_EXECUTABLE(hello main.c;func.c)

如果文件名或者路径名包含了空格，可以使用双引号将它括起来（不包含空格也可以使用双引号）：

SET(SRC_LIST “fu nc.c”)

cmake中一些预定义变量

PROJECT_BINARY_DIR：运行cmake命令的目录,通常是${PROJECT_SOURCE_DIR}/build
EXECUTABLE_OUTPUT_PATH：重新定义目标二进制可执行文件的存放位置
LIBRARY_OUTPUT_PATH 重新定义目标链接库文件的存放位置
SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)#设定可执行文件地址 SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)#设定输出库地址
PROJECT_SOURCE_DIR：工程的根目录
CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR：当前处理的CMakeLists.txt所在的目录
CMAKE_MAJOR_VERSION：cmake主版本号,如2.8.6中的2
CMAKE_MINOR_VERSION：cmake次版本号,如2.8.6中的8
CMAKE_PATCH_VERSION：cmake补丁等级,如2.8.6中的6
CMAKE_SYSTEM：系统名称,例如Linux-2.6.22
CAMKE_SYSTEM_NAME：不包含版本的系统名,如Linux
CMAKE_SYSTEM_VERSION：系统版本,如2.6.22
CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR：处理器名称,如i686
UNIX：在所有的类UNIX平台为TRUE,包括OS X和cygwin
WIN32：在所有的win32平台为TRUE,包括cygwin
BUILD_SHARED_LIBS：控制默认的库编译方式。如果未进行设置,使用ADD_LIBRARY时又没有指定库类型,默认编译生成的库都是静态库。
CMAKE_C_FLAGS：设置C编译选项
CMAKE_CXX_FLAGS：设置C++编译选项
PROJECT_NAME: 工程名。

cmake中如何生成动态库和静态库

参考ADD_LIBRARY和SET_TARGET_PROPERTIES用法，t3示例展示了相关用法

cmake中如何使用动态库和静态库（查找库的路径）

参考INCLUDE_DIRECTORIES, LINK_DIRECTORIES, TARGET_LINK_LIBRARIES用法

t4示例使用动态库或静态库
t5示例如何使用cmake预定义的cmake模块(以FindCURL.cmake为例演示)
t6示例如何使用自定义的cmake模块(编写了自定义的FindHELLO.cmake)

cmake中如何指定生成文件的输出路径

如上ADD_SUBDIRECTORY的时候指定目标二进制文件输出路径（推荐使用下面这种）
使用SET命令重新定义EXECUTABLE_OUTPUT_PATH和LIBRARY_OUTPUT_PATH变量来指定最终的二进制文件的位置

SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)

cmake中如何增加编译选项

使用变量CMAKE_C_FLAGS添加C编译选项
使用变量CMAKE_CXX_FLAGS添加C++编译选项
使用ADD_DEFINITION添加

cmake中如何增加头文件路径

参考INCLUDE_DIRECTORIES命令用法

cmake中如何在屏幕上打印信息

参考MESSAGE用法

cmake中如何给变量赋值

参考SET和AUX_SOURCE_DIRECTORY用法

部分常用命令

PROJECT：指定工程名称，还可指定工程支持的语言(可忽略)
SET：定义变量，可定义多个变量，如下：

SET(SRC_LIST main.c util.c reactor.c))

MESSAGE：向终端输出用户定义的信息或变量的值

MESSAGE([SEND_ERROR | STATUS | FATAL_ERROR] “message to display” …)

SEND_ERROR, 产生错误,生成过程被跳过
STATUS, 输出前缀为—的信息
FATAL_ERROR, 立即终止所有cmake过程

ADD_EXECUTABLE：生成可执行文件
ADD_LIBRARY：生成动态库或静态库

ADD_LIBRARY(libname [SHARED | STATIC | MODULE] [EXCLUDE_FROM_ALL] SRC_LIST) #生成动态、静态库，module等同于shared
# EXCLUDE_FROM_ALL表示该库不会被默认构建

SET_TARGET_PROPERTIES：设置动态库的版本和API版本

SET_TARGET_PROPERTIES(hello_static PROPERTIES OUTPUT_NAME "hello")#生成的库名字
# 设置动态库的版本号，这里设置了两个版本号
SET_TARGET_PROPERTIES(hello_shared PROPERTIES VERSION 1.2 SOVERSION 1)

CMAKE_MINIMUM_REQUIRED：声明CMake的版本要求

CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION 2.8)

ADD_SUBDIRECTORY：向当前工程添加存放源文件的子目录
SUBDIRS：deprecated,不再推荐使用
INCLUDE_DIRECTORIES：向工程添加多个特定的头文件搜索路径
LINK_DIRECTORIES：添加非标准的共享库搜索路径
TARGET_LINK_LIBRARIES：为target添加需要链接的共享库
ADD_DEFINITIONS：向C/C++编译器添加-D定义
ADD_DEPENDENCIES：定义target依赖的其他target
AUX_SOURCE_DIRECTORY：发现一个目录下所有的源代码文件并将列表存储在一个变量中
EXEC_PROGRAM：用于在指定目录运行某个程序（默认为当前CMakeLists.txt所在目录）
INCLUDE：载入CmakeList.txt文件或者预定义的cmake模块

INCLUDE(file [OPTIONAL]) #用来载入CMakeLists.txt文件
INCLUDE(module [OPTIONAL])#用来载入预定义的cmake模块

FIND_

FIND_FILE( name path1 path2 …)
VAR变量代表找到的文件全路径,包含文件名
FIND_LIBRARY( name path1 path2 …)
VAR变量代表找到的库全路径,包含库文件名

FIND_LIBRARY(libX X11 /usr/lib)
IF (NOT libx)
    MESSAGE(FATAL_ERROR "libX not found")
ENDIF(NOT libX)

FIND_PATH( name path1 path2 …)
VAR变量代表包含这个文件的路径
FIND_PROGRAM( name path1 path2 …)
VAR变量代表包含这个程序的全路径
FIND_PACKAGE( [major.minor][QUIET] [NO_MODULE][REQUIRED | COMPONENTS][componets …]])
用来调用预定义在CMAKE_MODULE_PATH下的Find.cmake模块,你也可以自己定义Find 模块,通过SET(CMAKE_MODULE_PATH dir)将其放入工程的某个目录供工程使用

IF语法：

IF (expression)
    COMMAND1(ARGS ...)
    COMMAND2(ARGS ...)
    ...
ELSE (expression)
    COMMAND1(ARGS ...)
    COMMAND2(ARGS ...)
    ...
ENDIF (expression) # 一定要有ENDIF与IF对应
IF (expression), #expression不为：空,0,N,NO,OFF,FALSE,NOTFOUND或<var>_NOTFOUND,为真
IF (not exp), #与上面相反
IF (var1 AND var2)
IF (var1 OR var2)
IF (COMMAND cmd) #如果cmd确实是命令并可调用,为真
IF (EXISTS dir) #如果目录,为真
IF (EXISTS file) #如果文件存在,为真
IF (file1 IS_NEWER_THAN file2),#当file1比file2新,或file1/file2中有一个不存在时为真,文件名需使用全路径
IF (IS_DIRECTORY dir) #当dir是目录时,为真
IF (DEFINED var) #如果变量被定义,为真
IF (var MATCHES regex) #此处var可以用var名,也可以用${var}
IF (string MATCHES regex)
#当给定的变量或者字符串能够匹配正则表达式regex时为真。比如：
IF ("hello" MATCHES "ell")
    MESSAGE("true")
ENDIF ("hello" MATCHES "ell")

数字比较表达式：

IF (variable LESS number)
IF (string LESS number)
IF (variable GREATER number)
IF (string GREATER number)
IF (variable EQUAL number)
IF (string EQUAL number)

按照字母表顺序进行比较:

IF (variable STRLESS string)
IF (string STRLESS string)
IF (variable STRGREATER string)
IF (string STRGREATER string)
IF (variable STREQUAL string)
IF (string STREQUAL string)
#一个小例子,用来判断平台差异：
IF (WIN32)
    MESSAGE(STATUS “This is windows.”)
ELSE (WIN32)
    MESSAGE(STATUS “This is not windows”)
ENDIF (WIN32)
#上述代码用来控制在不同的平台进行不同的控制,但是,阅读起来却并不是那么舒服,ELSE(WIN32)之类的语句很容易引起歧义。
#可以SET(CMAKE_ALLOW_LOOSE_LOOP_CONSTRUCTS ON)
#这时候就可以写成:
IF (WIN32)
ELSE ()
ENDIF ()
#配合ELSEIF使用,可能的写法是这样:
IF (WIN32)
    #do something related to WIN32
ELSEIF (UNIX)
    #do something related to UNIX
ELSEIF(APPLE)
    #do something related to APPLE
ENDIF (WIN32)

WHILE语法：其真假判断条件可以参考IF指令

WHILE(condition)
    COMMAND1(ARGS ...)
    COMMAND2(ARGS ...)
    ...
ENDWHILE(condition)

FOREACH：FOREACH指令的使用方法有三种形式

形式一：列表

FOREACH(loop_var arg1 arg2 ...)
     COMMAND1(ARGS ...)
     COMMAND2(ARGS ...)
 ...
ENDFOREACH(loop_var)

示例：

AUX_SOURCE_DIRECTORY(. SRC_LIST)
FOREACH(F ${SRC_LIST})
     MESSAGE(${F})
ENDFOREACH(F)

形式二：范围

FOREACH(loop_var RANGE total)
    COMMAND1(ARGS ...)
    COMMAND2(ARGS ...)
    ...
ENDFOREACH(loop_var)
#从0到total以１为步进
FOREACH(VAR RANGE 10)
   MESSAGE(${VAR})
ENDFOREACH(VAR)
#输出：
012345678910

形式三：范围和步进

FOREACH(loop_var RANGE start stop [step])
    COMMAND1(ARGS ...)
    COMMAND2(ARGS ...)
    ...
ENDFOREACH(loop_var)

从start开始到stop结束,以step为步进。注意：直到遇到ENDFOREACH指令,整个语句块才会得到真正的执行。

FOREACH(A RANGE 5 15 3)
    MESSAGE(${A})
ENDFOREACH(A)
输出：
581114

常用配置

这里介绍一些常用的配置，也作为以后的参考。

###############################################################
# 基础配置
cmake_minimum_required(VERSION 2.8)# # 声明要求的 cmake 最低版本
project(YourProjectName) # # 声明一个 cmake 工程
set(CMAKE_BUILD_TYPE Release) # 设置编译模式
set(CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++14 -O3") # C++支持的版本
set(OpenCV_DIR /opt/ros/kinetic/share/OpenCV-3.3.1-dev)#手动定义变量，find_package没找到的情况下可以使用

###############################################################
#典型配置
include_directories(/usr/local/include)#找根目录


# OpenCV
find_package(OpenCV REQUIRED)#寻找OpenCV.CMakeLists,以此找到包,并赋值各库相关变量
include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})#添加头文件搜索路径,这样可以在代码中的#include做根目录
#OpenCV_INCLUDE_DIRS是关于find_package的变量

# Ceres
find_package(Ceres REQUIRED)
include_directories(${CERES_INCLUDE_DIRS})

# g2o
find_package(G2O REQUIRED)
include_directories(${G2O_INCLUDE_DIRS})

# Eigen
include_directories("/usr/include/eigen3")

# pcl
find_package(PCL 1.2 REQUIRED)
include_directories(${PCL_INCLUDE_DIRS})
link_directories(${PCL_LIBRARY_DIRS}) #库地址
add_definitions(${PCL_DEFINITIONS})

add_executable(gaussNewton gaussNewton.cpp)#添加对主函数的可执行文件
target_link_libraries(gaussNewton ${OpenCV_LIBS})  # 添加OpenCV的库，目标链接库

add_executable(ceresCurveFitting ceresCurveFitting.cpp)
target_link_libraries(ceresCurveFitting ${OpenCV_LIBS} ${CERES_LIBRARIES})

add_executable(g2oCurveFitting g2oCurveFitting.cpp)
target_link_libraries(g2oCurveFitting ${OpenCV_LIBS} ${G2O_CORE_LIBRARY} ${G2O_STUFF_LIBRARY})

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