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本文目录

CMake简介

CMake命令

CMake常见指令

常用环境变量

Qt应用示例

一个完整的Qt 5项目CMakeLists.txt

参考CMake是一个跨平台、开源的构建工具，在C/C++项目中有广泛应用。本文首先介绍CMake及常用指令，并结合工作时需要用到的Qt 5，给出一个完整的CMake项目配置。
CMake简介返回目录CMake如其名”Cross-platform Make”，是一个 跨平台、开源 的构建工具。与make不同，CMake并不直接构建软件，而是生成用于构建的Makefile、.sln等工程文件，相当于高阶构建工具。
4 \; \) I& G" y8 S1 A与另一构建工具Automake相比，CMake使用上更方便，支持更多的编译套件(Ninja、VS等)。许多编辑器和IDE，如VS Code(宇宙第一编辑器/IDE)、Clion、Visual Studio等都内置了对CMake的支持。特别的，CMake已经是QT 6的默认构建工具，官方给出从qmake迁移的理由是CMake成熟稳定、用户基数大生态完善。因此，对于需要跨平台编译运行的C/C++项目，很推荐学习和使用CMake作为构建工具，能方便的转换成各种IDE项目，团队成员无需切换编辑器/IDE即可工作。
值得一提的是，CMake由Kitware公司开发和维护，VTK和ParaView等知名开源产品均出自该公司。从这方面看，CMake也算出身名门，因此能很快流行开来。
CMake命令返回目录CMake基于CMakeLists.txt文件来生成对应目标(generator)的构建文件，一个标准的CMake项目构建操作为(命令行方式)：
( w) ]  z% j, `  k5 Tcd PROJECT_DIR
cmake
make TARGET或者使用用CMake GUI：

; w3 `* q  e% ]! V7 c8 o) N
CMake-GUI操作示意图然后使用VS打开生成的.sln项目，即可编译、运行和调试项目。
/ M8 ~6 _6 M  OLinux/Unix/MacOS平台上，CMake默认生成标准的makefile；Windows平台上则会检测Visual Studio版本，生成对应的VS .sln项目工程文件(在MSYS/Cygwin/WSL环境下执行除外)。可以使用 -G 选项切换生成目标，例如生成Ninja构建文件：
0 y1 \  M8 U2 y$ {cmake . -G Ninja
3 P; A# }3 c, E3 e# ]) Dninja TARGETCMake一个非常棒的特性是“外部构建”(out-of-source build)，即支持在源码目录外构建。由于这个特性，以及CMake生成的makefile没有clean命令，一般来说都推荐在单独的build目录中构建：
mkdir -p build
cd $_
cmake ..
' l! k! n$ s- M4 J  {make TARGET -j4如果使用CMake GUI，Browse Build时请选择单独的构建目录。
. _5 o+ X3 Y; O0 d2 Q( u8 V命令行方式下编译Debug/Release版本、传递C++编译参数，请使用 -D 选项，例如：
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make TARGET -j4一些内置的宏定义参数可参考下文的环境变量。
6 p- s8 s  C6 T9 s! {6 y" S如果是生成VS项目，则只需在VS中选择构建版本、设置编译和链接参数即可。
CMake常见指令返回目录CMake基于CMakeLists.txt文件生成项目构建文件，因此编写CMakeLists.txt文件是CMake项目的核心。本小节介绍一些用在CMakeLists.txt文件中的常用指令。
CMakeLists.txt 使用  # 作为注释，# 所在行后续字符均作为注释被忽略

cmake_minimum_required一般这条指令出现在文件的最前面，用来指定项目支持的最低版本。对于Qt 5项目，建议为：cmake_minimum_required(VERSION 3.7)。

project指定项目名称及属性。C/C++项目的建议值为：project(项目名称 C CXX)。
% l5 {4 ^$ `" t) [/ Z0 E

set定义一些变量、宏的值。该指令一般会出现多次，例如设置C++语法标准：set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)。相反的指令是unset。
: G5 N+ J5 {2 E& h5 r

if…else[if]…endif条件控制语句，注意指令后的括号不可省略：
& w4 ?% q9 F4 jif (WIN32)
% ?/ w/ C2 `! U: m) ]xxxx
else() # 括号不可省略
) g% y% O5 R  [1 y+ F" R: \/ m" fxxxx
endif()

find_package查找指定模块，例如OpenMP。Qt 5项目一般需要：find_package(Qt5 COMPONENTS Widgets REQUIRED)。
; m* l0 j; E( Z4 d: y1 b

include_directories添加头文件include路径，一个更推荐使用的指令是 target_include_directories，其不污染后续目标的include路径，且能精细控制是否暴露依赖的包含路径。但是 target_include_directories 需要CMake 3.13 版本才支持，在Visual Studio 2017中使用会有问题。

link_directories设置链接库的路径，更推荐的指令是 target_link_directories，理由见 include_directories。

aux_source_directory将指定目录下的源文件添加到变量中，例如：aux_source_directory(./src SRC)。注意该命令不会递归包含子目录源文件。
$ k. E9 K' h/ u: h7 q

filefile命令是一个功能丰富的目录和文件操作指令，例如递归找出目录下的所有源文件保存到SRC变量中：file(GLOB_RECURSE SRC "src/*.cpp" "src/*/*.cpp")。
1 h  q( v, _9 s9 g3 L! L相对于把每个需要编译的文件添加到CMakeLists.txt中，aux_source_directory 和 file 等指令可方便的引入多个文件，但其弊端之一是CMake不能感知文件变化。当新增文件、文件被删除、重命名时需刷新CMake缓存才能被应用到项目中。

find_library查找指定库的路径并保存到变量中。

add_custom_command添加自定义命令，可用于构建前进行moc，构建后拷贝文件等用途。

add_subdirectory添加一个需要构建的子目录，子目录下有CMakeLists.txt文件设定好构建规则。
, z3 O' }7 a# C' m% u$ g

add_executable构建可执行程序，一般项目的主CMakeLists.txt中会有这条指令。

add_library构建动态或静态库，一般存在于子目录或者库的CMakeLists.txt文件中。
8 c  E. K6 [# I  x1 m

message可在cmake构建时输出信息。
CMakeLists.txt文件中指令不区分大小写，但一般来说同一个文件中指令应保持大小写风格一致。
更多指令可参考 CMake官方文档。
常用环境变量返回目录本小节介绍几个常用的环境变量(编译宏)。

CMAKE_BUILD_TYPE:  指定构建类型，常用值为 Debug、Release、RelWithDebInfo 和 MinSizeRel；

CMAKE_C(XX)_FLAGS：传递给C/C++编译器的编译选项，例如输出所有警告： -DCMAKE_CXX_FLAGS="-Wall"；

– CMAKE_EXE/MODULE/_LINKER_FLAGS：传递给C/C++链接器的编译选项，例如指定链接数学库：-DCMAKE_LINKER_FLAGS="-lmath"。 Qt应用示例返回目录本节结合工作时需要用到的Qt 5，介绍Qt 5工程中CMake的使用方式。
新建Qt项目时，可以选择CMake作为构建工具：
# Y. v3 ]& s! ?

Qt新建项目使用CMake生成项目后，项目文件夹将出现CMakeLists.txt和CMakeLists.txt.user两个文件，熟悉的.pro文件没有了(CMakeLists.txt.user充当了Qt Creator工程文件的角色，其他IDE用不到，可删除)。
但需要注意的是，此时Qt Creator中编译项目是没问题的，但是在CLion/VS Code中打开，或者生成Visual Studio用的.sln文件会有问题，因为CMake无法检测到Qt是否安装及其安装路径。
解决办法便是在 project 指令后增加如下指令告知Qt的安装位置：
# 具体路径请根据自身情况替换
set(QT_MSVC_PATH "C:\\Qt\\Qt5.12.8\\5.12.8\\msvc2017_64")
& f9 c3 e1 t" K3 Sset(CMAKE_PREFIX_PATH "${QT_MSVC_PATH}/lib/cmake")
然后再次运行 cmake 指令或者使用CMake GUI重新运行，构建文件夹下便能正常生成.sln项目文件。
VS中编译好后，运行时会提示无法找到Qt相关的dll导致程序不能正常运行。解决办法包括：
( f) i5 z1 f6 R- v; K/ j1. 设置VS选项，将Qt的dll路径包含进去；
2. 将Qt相关dll拷贝到编译输出文件夹；
3. 设置CMake，使其能自动复制所需要的dll。
这里介绍第三种方式，原理是借助Qt自带的windeployqt.exe程序自动部署程序所需dll到目标文件夹。具体操作为，在项目根目录的CMakeLists.txt最后添加部署dll的指令：
set(QT_BIN_PATH "${QT_MSVC_PATH}/bin")
function(windeployqt target)
# POST_BUILD step
# - after build, we have a bin/lib for analyzing qt dependencies
9 j  k% q0 q; R& `; R8 H! R# - we run windeployqt on target and deploy Qt libs
add_custom_command(TARGET ${target} POST_BUILD
' J% g$ ?3 y/ hCOMMAND "${QT_BIN_PATH}/windeployqt.exe"
7 T" U( c5 U/ B+ V# |' y--verbose 1
0 ]% I7 @! W2 Z: u& D+ E#--release # uncomment this line if built with Release
#--no-svg
#--no-angle
3 A: E1 J; O7 d7 k; |9 g2 x; {#--no-opengl
#--no-opengl-sw
2 }1 O/ E' l* t#--no-compiler-runtime
#--no-system-d3d-compiler
\"$\"
COMMENT "Deploying Qt libraries using windeployqt for compilation target '${target}' ..."
  K8 k5 }5 f9 ]( C& t) P) d)
endfunction()
if (WIN32)
  windeployqt(${PROJECT_NAME})
: }  g" |2 V$ g- kendif()最后，转换成VS项目时，默认是Console项目，运行时会有cmd窗口。一个解决办法是在生成可执行文件时设置目标为 WIN32：
add_executable(${PROJECT_NAME} WIN32 xxxx)
$ D" [' y2 x3 P; H8 T. P$ m) o 一个完整的Qt 5项目CMakeLists.txt返回目录以下是一个适用于Windows平台的Qt 5项目完整CMakeLists.txt，实际使用时请替换名字和Qt 5安装路径等：
* C2 N3 Z7 S% b# Icmake_minimum_required(VERSION 3.7)
# 请将myproject改成实际的应用名字
project(myproject LANGUAGES CXX)
set(CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR ON)
/ p( P7 E. x/ X. @; P" o5 Q& X2 o4 K1 b# 请更改为实际的Qt安装目录
7 e! }* `7 Z, I  o) _5 V# m7 J  @set(QT_MSVC_PATH "C:\\Qt\\Qt5.12.8\\5.12.8\\msvc2017_64")
1 d% H/ G9 {! b; R  W5 oset(CMAKE_PREFIX_PATH "${QT_MSVC_PATH}/lib/cmake")
set(QT_BIN_PATH "${QT_MSVC_PATH}/bin")
' ?. q/ S4 [7 o& s% Nset(CMAKE_AUTOUIC ON)
# |& Z1 r7 h2 o7 e" F5 W5 e0 u1 Wset(CMAKE_AUTOMOC ON)
  [# K( c6 U9 {8 T" t/ s5 y) eset(CMAKE_AUTORCC ON)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
find_package(Qt5 COMPONENTS Widgets REQUIRED)
; S6 O" A# E% M# ?' @0 W# 默认Release构建
8 f5 V( n  X* \2 y% }' L- @6 Rif (NOT CMAKE_BUILD_TYPE)
( f7 i' N; f- I- K    set( CMAKE_BUILD_TYPE "Release" )
endif()
message("build type: ${CMAKE_BUILD_TYPE}")
) `8 X6 N! r- \0 C# 按照自己的项目结构添加文件
9 G2 K- m+ b+ d7 [8 T# 也可使用file/aux_source_directory批量引入，注意不要引入自动生成的文件！
add_executable(${PROJECT_NAME} WIN32
, H) S) Z& I4 X7 N4 Z8 J9 T  main.cpp
  mainwindow.cpp
  mainwindow.h
)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PRIVATE Qt5::Widgets)
& n( w) a& s6 ufunction(windeployqt target)
# POST_BUILD step
. D+ d: ^. e+ N# gadd_custom_command(TARGET ${target} POST_BUILD
COMMAND "${QT_BIN_PATH}/windeployqt.exe"
8 ]# w; W% \/ W, ~9 \--verbose 1
( J& K/ q3 E' f: H#--release
#--no-svg
#--no-angle
#--no-opengl
* ?8 I  B3 H1 p6 l/ g. B#--no-opengl-sw
#--no-compiler-runtime
#--no-system-d3d-compiler
, ]3 [2 ]  f1 U/ g6 Z( {\"$\"
COMMENT "Deploying Qt libraries using windeployqt for compilation target '${target}' ..."
)
! Q, a8 h1 [# n  u+ n# |( O. Nendfunction()
+ z+ G+ X! @1 mif (WIN32)
: J& N& e* K$ x2 _  windeployqt(${PROJECT_NAME})
endif()
````通过上面的配置，我们的Qt项目既可在Qt Creator中正常编译运行，也可在CLion/Visual Studio中正常编译运行而 无需安装Qt插件。
9 P1 S- ^. ]7 i2 v& T 参考返回目录1. CMake官网
2. CMake教程
- |  h6 o( h+ D/ R" g9 s. x5 Z+ P3. CMake FAQ
) ^0 x9 O  E4 m6 X% P. O0 |4. CMake指定编译器
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