深入浅出CMake(二): 基础语法

在《深入浅出CMake(一)：基础篇》文章中，我们已经知道了怎么依葫芦画瓢编写简单的 CMake 构建文件了，但如果应对复杂的工程的话，这还是远远不够的。

CMake 是一套编译构建体系，所以它有自己的一套语法概念，也有自己的 CMake Language，你可以讲它看做是一套脚本语言，所以它能做很多编程的事情。
这篇博文的目的是对 CMake 的基础语法进行概括，文章最后用一个九九乘法表的例子让读者加深印象。

文章开始前，让我们先回想 C/C++、JAVA、PYTHON 等等这些编程语言有什么特征

能够进行条件判断 if/else
能够循环处理 while/for/foreach
能够操作字符串string
能够读写文件

这些特征足够我们在日常开发中编写常见的算法逻辑，处理很多问题了。
幸运的是 CMake 有类似的语法，能实现类似的功能。
CMake 有一个很重要的概念叫做命令.

COMMAND()

CMake 构建过程的操作基本上依靠各种各样的命令完成的，比如之前我们见过的

project(test)
add_executable(hello hello.cpp)

相信不难理解，官网中关于命令完整介绍在这里
下面开始，简单对 CMake 中一些语法过一眼
条件判断 if()/endif()
比如，它可以进行条件判断

if(<condition>)<commands>
elseif(<condition>) # optional block, can be repeated<commands>
else()              # optional block<commands>
endif()

if() 和 endif() 是配对使用的。
循环判断 foreach()/while()

foreach(<loop_var> <items>)<commands>
endforeach()

items 是一个 list，里面的元素用分号 ; 或者空格分割开来
比如

foreach(index A B C D)

也可以这样

foreach(index RANGE 9)

RANGE 是指定的迭代模型，index 取值从 0 到 9，包括 9.

while(<condition>)<commands>
endwhile()

while 循环和普通的开发无多大差别，这个不细说。
当然跳出当前判断也有

break()
continue()
return()

设置变量 set()/unset()
CMake 的变量可以分为普通变量、系统环境变量。
set() 命令可以设置普通变量、系统环境变量、和缓存。

set(<variable> <value>... [PARENT_SCOPE])

设置普通的变量，将 value 的值赋值给 variable，后面的参数是可选的，代表有效域。

set(ENV{<variable>} [<value>])

设置系统环境变量

set(<variable> <value>... CACHE <type> <docstring> [FORCE])

设置缓存
访问变量的时候用 ${variable}

list
有自己的数据结构

Readinglist(LENGTH <list> <out-var>)list(GET <list> <element index> [<index> ...] <out-var>)list(JOIN <list> <glue> <out-var>)list(SUBLIST <list> <begin> <length> <out-var>)Searchlist(FIND <list> <value> <out-var>)Modificationlist(APPEND <list> [<element>...])list(FILTER <list> {INCLUDE | EXCLUDE} REGEX <regex>)list(INSERT <list> <index> [<element>...])list(REMOVE_ITEM <list> <value>...)list(REMOVE_AT <list> <index>...)list(REMOVE_DUPLICATES <list>)list(TRANSFORM <list> <ACTION> [...])Orderinglist(REVERSE <list>)list(SORT <list> [...])

CMake 对于 list 操作手段比较丰富，涉及到读取 list 信息，查找元素，修改、添加、插入元素及排序。

篇幅限制，这里不一一展开。

读写文件 file()
可以读写文件

Readingfile(READ <filename> <out-var> [...])file(STRINGS <filename> <out-var> [...])file(<HASH> <filename> <out-var>)file(TIMESTAMP <filename> <out-var> [...])Writingfile({WRITE | APPEND} <filename> <content>...)file({TOUCH | TOUCH_NOCREATE} [<file>...])file(GENERATE OUTPUT <output-file> [...])Filesystemfile({GLOB | GLOB_RECURSE} <out-var> [...] [<globbing-expr>...])file(RENAME <oldname> <newname>)file({REMOVE | REMOVE_RECURSE } [<files>...])file(MAKE_DIRECTORY [<dir>...])file({COPY | INSTALL} <file>... DESTINATION <dir> [...])file(SIZE <filename> <out-var>)file(READ_SYMLINK <linkname> <out-var>)file(CREATE_LINK <original> <linkname> [...])Path Conversionfile(RELATIVE_PATH <out-var> <directory> <file>)file({TO_CMAKE_PATH | TO_NATIVE_PATH} <path> <out-var>)Transferfile(DOWNLOAD <url> <file> [...])file(UPLOAD <file> <url> [...])Lockingfile(LOCK <path> [...])

CMake 在构建过程中，避免不了要读写一些配置文件，这个时候 file() 命令就显得很有必要了。

操作字符串 string()
也可以对 string 文本进行操作

Search and Replacestring(FIND <string> <substring> <out-var> [...])string(REPLACE <match-string> <replace-string> <out-var> <input>...)Regular Expressionsstring(REGEX MATCH <match-regex> <out-var> <input>...)string(REGEX MATCHALL <match-regex> <out-var> <input>...)string(REGEX REPLACE <match-regex> <replace-expr> <out-var> <input>...)Manipulationstring(APPEND <string-var> [<input>...])string(PREPEND <string-var> [<input>...])string(CONCAT <out-var> [<input>...])string(JOIN <glue> <out-var> [<input>...])string(TOLOWER <string1> <out-var>)string(TOUPPER <string1> <out-var>)string(LENGTH <string> <out-var>)string(SUBSTRING <string> <begin> <length> <out-var>)string(STRIP <string> <out-var>)string(GENEX_STRIP <string> <out-var>)Comparisonstring(COMPARE <op> <string1> <string2> <out-var>)Hashingstring(<HASH> <out-var> <input>)Generationstring(ASCII <number>... <out-var>)string(CONFIGURE <string1> <out-var> [...])string(MAKE_C_IDENTIFIER <string> <out-var>)string(RANDOM [<option>...] <out-var>)string(TIMESTAMP <out-var> [<format string>] [UTC])string(UUID <out-var> ...)

string() 命令包含的功能很多，文章篇幅限制，有机会我之后会单独写一篇博文详细介绍。

终端打印 message()
也可以向终端打印。

message([<mode>] "message to display" ...)

message() 命令可以向终端打印字符串
并且，它支持不同类型

none
STATUS
WARNING AUTHOR_WARNING
SEND_ERROR
FATAL_ERROR
DEPRECATION
开发者可以根据实际情况定义不同的消息等级

数学运算 math()
还能做数学运算

math(EXPR <variable> "<expression>" [OUTPUT_FORMAT <format>])

上面命令的用法是，计算数学表达是 experssion，然后将结果保存在 variable 中，后面是指定的格式为 10 进制还是 16 进制。
正因为有了这些灵活的命令，CMake 显得无所不能，带来的好处也显而易见，程序员编写 CMakeLists.txt 会更加得心应手。
下面，我们就把 CMake 当做是一种编码语言，写一个简单的例子。

九九乘法表
我们的目的是用 CMake 在屏幕上打印一个九九乘法表。

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.11)
project(test)foreach(i RANGE 1 9)set(exp "")foreach(j RANGE 1 ${i})math(EXPR value "${j} * ${i}")string(APPEND exp "${j}" "*")string(APPEND exp "${i}" "=")string(APPEND exp "${value}" " ")endforeach()message(${exp})
endforeach()

这是 CMakeLists.txt 中的代码，可以看到主要运用了 foreach()、string()、set()、message() 几个命令。
在当前目录运行 cmake .命令。
可以看到终端打印了如下结果

1*1=1
1*2=2 2*2=4
1*3=3 2*3=6 3*3=9
1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16
1*5=5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25
1*6=6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36
1*7=7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*7=49
1*8=8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64
1*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 5*9=45 6*9=54 7*9=63 8*9=72 9*9=81
-- Configuring done
-- Generating done

CMake 的命令很多，但只要我们把握大概的方向，在实际编码当中就可以现学现用，掌握了 CMake 的基本语法，我们就可以比较从容去应对在复杂的工程当中配置复杂的 CMakeLists.txt 文件了。

备注：
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