CMake中macro的使用

在https://blog.csdn.net/fengbingchun/article/details/127144948 中介绍了CMake中function的使用，这里介绍下macro的使用，它与function有很多的相似性。

macro的定义格式如下：后面可作为命令供调用

macro(<name> [<arg1> ...])<commands>
endmacro()

其中name是macro的名字，参数为arg1，arg2等。与function一样，macro名称也不区分大小写，但强烈建议使用macro定义中声明的相同名称。通常，macro使用全小写名称。示例代码段如下：

message("1.与function一样,macro名称也不区分大小写,但始终建议使用macro定义中声明的相同名称")
macro(csdn_addr)message("csdn addr: https://blog.csdn.net/fengbingchun")
endmacro()csdn_addr()
CSDN_ADDR()
csdn_ADDR()

macro参数：与function一样，macro也采用两种类型的参数：
(1).命名参数或关键字参数(named or keyword arguments)：是必须的，如果未提供将触发error。参数名称之间不需要逗号。示例代码段如下：

message("2.命名参数是必须的,如果未提供将触发error.参数名称之间不需要逗号")
macro(addr csdn github)message("csdn addr: ${csdn}")message("github addr: ${github}")
endmacro()addr("https://blog.csdn.net/fengbingchun" "https://github.com/fengbingchun")

(2).可选参数(optional arguments)：可以使用一些预定义的变量访问可选参数，示例代码段如下：
ARGC：参数总数(命名参数+可选参数)。
ARGV：包含命名参数和可选参数的变量列表。
ARGN：仅包含可选参数的变量列表。

message("3.可以使用一些预定义的变量访问可选参数:ARGC, ARGV, ARGN")
macro(name_list name1 name2)message("argument count: ${ARGC}")message("all arguments: ${ARGV}")message("optional arguments: ${ARGN}")
endmacro()name_list(Jack Kate Jony Tom)
# only named arguments
name_list(Jack Kate)

除了这三个变量之外，cmake还提供了ARGV0，ARGV1，ARGV2，...，这将具有传入参数的实际值。引用ARGC之外的ARGV#参数将导致未定义的行为。注意：这些在function中起作用，在macro中直接使用无效。在function中，它们是CMake意义上的真变量；在macro中，它们不是，它们是字符串替换，就像C预处理器对macro所做的那样。

message("4.cmake还提供了ARGV0,ARGV1,ARGV2,...,这将具有传入参数的实际值.引用ARGC之外的ARGV#参数将导致未定义的行为.这些在function中起作用,在macro中不作改动无效")
macro(programming_language name1 name2)# 在某些情况下,macro在使用特殊变量时会表现出奇怪的行为,注意:此处与function的差异if(${ARGV0}) # 好像不起作用message("ARGV0: ${ARGV0}")else()message("ARGV0 not defined")endif()math(EXPR last_index "${ARGC}-1")foreach(index RANGE 0 ${last_index})# 在某些情况下,macro在使用特殊变量时会表现出奇怪的行为,注意:此处与function的差异message("argument at index ${index}: ${ARGV${index}}")endforeach()# 通常,使用变量访问命名参数,使用ARGN访问可选参数message("name1: ${name1}")message("name2: ${name2}")# 注意:此处与function的差异set(list_var ${ARGN})#message("list var: ${list_var}")#foreach(arg IN LISTS ${ARGN}) # 好像不起作用foreach(arg IN LISTS list_var)message("optional name: ${arg}")endforeach()
endmacro()programming_language(C++ Python Go Matlab)

通常，使用变量访问命名参数，使用ARGN访问可选参数。

使用DEFINED关键字，你可以检查是否定义了给定的变量、缓存变量或环境变量。变量的值无关紧要。在某些情况下，macro在使用特殊变量时会表现出奇怪的行为。

message("5.使用DEFINED关键字,你可以检查是否定义了给定的变量、缓存变量或环境变量.变量的值无关紧要.在function中起作用,在macro中无效")
macro(foo_macro name)# 在某些情况下,macro在使用特殊变量时会表现出奇怪的行为,注意:此处与function的差异if(DEFINED name)message("macro argument name is defined")else()message("macro argument name is not defined")endif()
endmacro()function(foo_func name)if(DEFINED name)message("func argument name is defined")else()message("func argument name is not defined")endif()
endfunction()foo_macro(csdn)
foo_func(csdn)

变量作用域(variable scope)：与function不同，macro不会引入新的作用域。在macro中声明的变量(参数除外)将在调用后可用。function在调用时始终引入新作用域(new scope)。对于macro，macro调用将替换为marco主体(macro body)，并使用字符串替换(string substitution)替换参数。因此，在某些情况下，function和macro的行为不同。

message("6.与function不同,macro不会引入新的作用域.在macro中声明的变量(参数除外)将在调用后可用")
set(development_language "C++")macro(set_development_language name)message("macro param: ${name}")message("macro name: ${development_language}")set(new_language "Python")set(development_language "Matlab")message("macro new language: ${new_language}")
endmacro()set_development_language("Go")
message("development_language: ${development_language}")
message("new language: ${new_language}")

return()命令：由于macro不会创建任何新作用域，因此调用return()将退出当前作用域。

message("7.由于macro不会创建任何新作用域,因此调用return()将退出当前作用域,这里是退出当前的.cmake文件,注意与在function里的差异:退出当前的function")
macro(early_return)message("csdn")return()message("github") # it will not be printed
endmacro()early_return() # 退出当前cmake文件
message("will never be executed")

如果定义了一个已经存在的macro时，将覆盖上一个macro。可以使用"_"加macro name的方式访问上一个macro。如果再次重新定义同一个macro，"_"加macro name版本将调用先前定义的macro。原始macro将永远不可用。如果开发人员在编写macro时不知道该macro已用于某些cmake库macro，则原始macro有可能永远隐藏。

message("8.如果定义了一个已经存在的macro时,将覆盖上一个macro.可以使用\"_\"加macro name的方式访问上一个macro.如果再次重新定义同一个macro,\"_\"加macro name版本将调用先前定义的macro.原始macro将永远不可用.")
macro(csdn_addr)message("csdn addr: https://github.com/fengbingchun")
endmacro()csdn_addr() # csdn addr: https://github.com/fengbingchun
_csdn_addr() # csdn addr: https://blog.csdn.net/fengbingchunmacro(csdn_addr)message("csdn addr: https://www.baidu.com/")
endmacro()csdn_addr() # csdn addr: https://www.baidu.com/
_csdn_addr() # csdn addr: https://github.com/fengbingchun

也可通过cmake的预定义的命令cmake_parse_arguments来解析macro的参数。

function和macro的不同：
(1).变量作用域不同：function会引入新的作用域，而macro不会，即，默认，function内新增的变量外部不可见；而macro内新增的变量外部可见。
(2).cmake提供的变量ARGV0，ARGV1，ARGV2，...，在function中有效，在macro中无效。在某些情况下，macro中的ARGN也不会生效，在macro中，它们是字符串替换，就像C预处理器对macro所做的那样。
(3).function内调用return()命令是退出当前function；而macro内调用return()是退出当前cmake文件。建议在macro中完全避免使用return()。
(4).CMAKE_CURRENT_FUNCTION, CMAKE_CURRENT_FUNCTION_LIST_DIR, CMAKE_CURRENT_FUNCTION_LIST_FILE, CMAKE_CURRENT_FUNCTION_LIST_LIN这些变量应用于function中而不是macro中。

测试代码组织结构如下：

build.sh内容如下：

#! /bin/bash# supported input parameters
params=(function macro)usage()
{echo "Error: $0 needs to have an input parameter"echo "supported input parameters:"for param in ${params[@]}; doecho "  $0 ${param}"doneexit -1
}if [ $# != 1 ]; thenusage
fiflag=0
for param in ${params[@]}; doif [ $1 == ${param} ]; thenflag=1breakfi
doneif [ ${flag} == 0 ]; thenecho "Error: parameter \"$1\" is not supported"usageexit -1
fiif [[ ! -d "build" ]]; thenmkdir buildcd build
elsecd build
fiecho "==== test $1 ===="
cmake -DTEST_CMAKE_FEATURE=$1 ..

CMakeLists.txt内容如下：

CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION 3.13)
PROJECT(cmake_feature_usage)if(TEST_CMAKE_FEATURE STREQUAL "function")include(test_function.cmake)
elseif(TEST_CMAKE_FEATURE STREQUAL "macro")include(test_macro.cmake)
endif()message("==== test finish ====")

test_macro.cmake内容：为上面所示代码段

执行结果如下图所示：

GitHub：https://github.com/fengbingchun/Linux_Code_Test

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