现代CMake高级教程 - 第 0 章：命令行小技巧

双笙子佯谬老师的【公开课】现代CMake高级教程课程笔记

为什么要学习现代 CMake？

现代 CMake 指的是 CMake 3.x。
古代 CMake 指的是 CMake 2.x。
通过互联网和学校课程，许多人认识的 CMake 都是古代 CMake。
现代 CMake 和古代 CMake 相比，使用更方便，功能更强大。

# 古代 CMake
mkdir -p build
cd build
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make -j4
make install
cd ..# 现代 CMake
cmake -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build --parallel 4
cmake --build build --target install

# 古代 CMake：
cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(MyProject)list(APPEND CMAKE_MODULE_PATH "<path to FindTBB module>")find_package(TBB COMPONENTS tbb tbbmalloc)
if (NOT TBB_FOUND)message(FATAL_ERROR "TBB not found")
endif()add_executable(myapp myapp)
target_include_directories(myapp ${TBB_INCLUDE_DIRS})
target_compile_definitions(myapp ${TBB_DEFINITIONS})
target_link_libraries(myapp ${TBB_LIBRARIES})

现代 CMake
cmake_minimum_required(VERSION 3.12)
project(MyProject LANGUAGES CXX)find_package(TBB COMPONENTS tbb tbbmalloc REQUIRED)add_executable(myapp myapp)
target_link_libraries(myapp TBB::tbb TBB::tbbmalloc)

第 0 章：命令行小技巧

传统的 CMake 软件构建/安装方式

命令	说明
mkdir build	需要先创建 build 目录
cd build	切换到 build 目录
cmake …	在 build 目录运行 cmake <源码目录> 生成 Makefile
make -j4	执行本地的构建系统 make 真正开始构建（4 进程并行）
sudo make install	让本地的构建系统执行安装步骤
cd …	回到源码目录

现代 CMake 提供了更方便的 -B 和 --build 指令，不同平台，统一命令！

命令	说明
cmake -B build	在源码目录用 -B 直接创建 build 目录并生成 build/Makefile
cmake --build build -j4	自动调用本地的构建系统在 build 里构建，即：make -C build -j4
sudo cmake --build build --target install	调用本地的构建系统执行 install 这个目标，即安装
cmake -B build	免去了先创建 build 目录再切换进去再指定源码目录的麻烦。
cmake --build build	统一了不同平台（Linux 上会调用 make，Windows 上调用 devenv.exe）

结论：从现在开始，如果在命令行操作 cmake，请使用更方便的 -B 和 --build 命令。

可见 CMake 项目的构建分为两步：

第一步是 cmake -B build，称为配置阶段（configure），这时只检测环境并生成构建规则，会在 build 目录下生成本地构建系统能识别的项目文件（Makefile 或是 .sln）
第二步是 cmake --build build，称为构建阶段（build），这时才实际调用编译器来编译代码。

-D 选项

-D：指定配置变量（又称缓存变量）
在配置阶段可以通过 -D 设置缓存变量。第二次配置时，之前的 -D 添加仍然会被保留。

例：

cmake -B build -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/opt/openvdb-8.0

设置安装路径为 /opt/openvdb-8.0（会安装到 /opt/openvdb-8.0/lib/libopenvdb.so）

cmake -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

设置构建模式为发布模式（开启全部优化）

cmake -B build

第二次配置时没有 -D 参数，但是之前的 -D 设置的变量都会被保留（此时缓存里仍有你之前定义的 CMAKE_BUILD_TYPE 和 CMAKE_INSTALL_PREFIX）

-G 选项

-G 选项：指定要用的生成器

众所周知，CMake 是一个跨平台的构建系统，可以从 CMakeLists.txt 生成不同类型的构建系统（比如 Linux 的 make，Windows 的 MSBuild），从而让构建规则可以只写一份，跨平台使用。
过去的软件（例如 TBB）要跨平台，只好 Makefile 的构建规则写一份，MSBuild 也写一份。
现在只需要写一次 CMakeLists.txt，他会视不同的操作系统，生成不同构建系统的规则文件。
那个和操作系统绑定的构建系统（make、MSBuild）称为本地构建系统（native buildsystem）。
负责从 CMakeLists.txt 生成本地构建系统构建规则文件的，称为生成器（generator）。

$cmake.exe -G
CMake Error: No generator specified for -GGeneratorsVisual Studio 16 2019        = Generates Visual Studio 2019 project files.Use -A option to specify architecture.Visual Studio 15 2017 [arch] = Generates Visual Studio 2017 project files.Optional [arch] can be "Win64" or "ARM".Visual Studio 14 2015 [arch] = Generates Visual Studio 2015 project files.Optional [arch] can be "Win64" or "ARM".Visual Studio 12 2013 [arch] = Generates Visual Studio 2013 project files.Optional [arch] can be "Win64" or "ARM".Visual Studio 11 2012 [arch] = Generates Visual Studio 2012 project files.Optional [arch] can be "Win64" or "ARM".Visual Studio 10 2010 [arch] = Generates Visual Studio 2010 project files.Optional [arch] can be "Win64" or "IA64".Visual Studio 9 2008 [arch]  = Generates Visual Studio 2008 project files.Optional [arch] can be "Win64" or "IA64".Borland Makefiles            = Generates Borland makefiles.
* NMake Makefiles              = Generates NMake makefiles.NMake Makefiles JOM          = Generates JOM makefiles.MSYS Makefiles               = Generates MSYS makefiles.MinGW Makefiles              = Generates a make file for use withmingw32-make.Unix Makefiles               = Generates standard UNIX makefiles.Green Hills MULTI            = Generates Green Hills MULTI files(experimental, work-in-progress).Ninja                        = Generates build.ninja files.Ninja Multi-Config           = Generates build-<Config>.ninja files.Watcom WMake                 = Generates Watcom WMake makefiles.CodeBlocks - MinGW Makefiles = Generates CodeBlocks project files.CodeBlocks - NMake Makefiles = Generates CodeBlocks project files.CodeBlocks - NMake Makefiles JOM= Generates CodeBlocks project files.CodeBlocks - Ninja           = Generates CodeBlocks project files.CodeBlocks - Unix Makefiles  = Generates CodeBlocks project files.CodeLite - MinGW Makefiles   = Generates CodeLite project files.CodeLite - NMake Makefiles   = Generates CodeLite project files.CodeLite - Ninja             = Generates CodeLite project files.CodeLite - Unix Makefiles    = Generates CodeLite project files.Sublime Text 2 - MinGW Makefiles= Generates Sublime Text 2 project files.Sublime Text 2 - NMake Makefiles= Generates Sublime Text 2 project files.Sublime Text 2 - Ninja       = Generates Sublime Text 2 project files.Sublime Text 2 - Unix Makefiles= Generates Sublime Text 2 project files.Kate - MinGW Makefiles       = Generates Kate project files.Kate - NMake Makefiles       = Generates Kate project files.Kate - Ninja                 = Generates Kate project files.Kate - Unix Makefiles        = Generates Kate project files.Eclipse CDT4 - NMake Makefiles= Generates Eclipse CDT 4.0 project files.Eclipse CDT4 - MinGW Makefiles= Generates Eclipse CDT 4.0 project files.Eclipse CDT4 - Ninja         = Generates Eclipse CDT 4.0 project files.Eclipse CDT4 - Unix Makefiles= Generates Eclipse CDT 4.0 project files.

Linux 系统上的 CMake 默认用是 Unix Makefiles 生成器；Windows 系统默认是 Visual Studio 2019 生成器；MacOS 系统默认是 Xcode 生成器。

可以用 -G 参数改用别的生成器，例如 cmake -GNinja 会生成 Ninja 这个构建系统的构建规则。Ninja 是一个高性能，跨平台的构建系统，Linux、Windows、MacOS 上都可以用。

Ninja 可以从包管理器里安装，没有包管理器的 Windows 可以用 Python 的包管理器安装：

pip install ninja

（有趣的事实：CMake 也可以通过 pip install cmake 安装……）

事实上，MSBuild 是单核心的构建系统，Makefile 虽然多核心但因历史兼容原因效率一般。而 Ninja 则是专为性能优化的构建系统，他和 CMake 结合都是行业标准了。

$cmake -GNinja -B build

生成物：

$ls build
build.ninja CMakeCache.txt  CMakeFiles  cmake_install.cmake