CMake基础知识：添加可执行文件与库

CMake是一个强大的跨平台构建系统，它通过简单的配置文件（CMakeLists.txt）来管理项目的构建过程。在本节中，我们将深入探讨如何使用CMake添加可执行文件和库。我们将讨论每种方法的优缺点、注意事项，并提供丰富的示例代码。

1. 添加可执行文件

1.1 使用`add_executable`

在CMake中，添加可执行文件的最基本方法是使用add_executable命令。该命令的基本语法如下：

add_executable(<target> <source1> <source2> ...)

<target>：可执行文件的名称。
<source1>, <source2>：源文件列表，可以是多个源文件。

1.2 示例代码

假设我们有一个简单的C++项目，包含一个源文件main.cpp，其内容如下：

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, CMake!" << std::endl;
    return 0;
}

我们可以创建一个CMakeLists.txt文件来构建这个可执行文件：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(HelloCMake)

# 添加可执行文件
add_executable(HelloCMake main.cpp)

1.3 优点与缺点

优点

简单易用：add_executable命令非常直观，适合初学者。
灵活性：可以轻松添加多个源文件，支持不同的编译选项。

缺点

缺乏模块化：对于大型项目，所有源文件都在一个CMakeLists.txt中可能会导致管理困难。

1.4 注意事项

确保源文件路径正确，CMake会根据相对路径查找文件。
如果使用了C++标准（如C++11），可以通过set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)来指定。

2. 添加库

2.1 使用`add_library`

CMake允许我们创建静态库和动态库。使用add_library命令可以实现这一点，其基本语法如下：

add_library(<target> <source1> <source2> ...)

<target>：库的名称。
<source1>, <source2>：源文件列表。

2.2 示例代码

假设我们要创建一个简单的数学库，包含一个源文件math_functions.cpp和头文件math_functions.h。

math_functions.h内容如下：

#ifndef MATH_FUNCTIONS_H
#define MATH_FUNCTIONS_H

double add(double a, double b);
double subtract(double a, double b);

#endif // MATH_FUNCTIONS_H

math_functions.cpp内容如下：

#include "math_functions.h"

double add(double a, double b) {
    return a + b;
}

double subtract(double a, double b) {
    return a - b;
}

我们可以在CMakeLists.txt中添加这个库：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MathLibrary)

# 添加库
add_library(MathFunctions math_functions.cpp)

2.3 使用库

要使用这个库，我们可以在另一个可执行文件中链接它。假设我们有一个main.cpp文件，内容如下：

#include <iostream>
#include "math_functions.h"

int main() {
    std::cout << "3 + 4 = " << add(3, 4) << std::endl;
    std::cout << "10 - 5 = " << subtract(10, 5) << std::endl;
    return 0;
}

我们可以在CMakeLists.txt中链接这个库：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MathApp)

# 添加库
add_library(MathFunctions math_functions.cpp)

# 添加可执行文件并链接库
add_executable(MathApp main.cpp)
target_link_libraries(MathApp MathFunctions)

2.4 优点与缺点

优点

模块化：将代码分成库和可执行文件，使得项目结构更加清晰。
重用性：库可以在多个项目中重用，减少代码重复。

缺点

复杂性：对于小型项目，使用库可能会增加不必要的复杂性。
依赖管理：需要确保库的依赖关系正确，尤其是在大型项目中。

2.5 注意事项

确保在链接库之前先定义库。
使用target_include_directories命令来指定头文件的搜索路径。

3. 总结

在本节中，我们详细探讨了如何使用CMake添加可执行文件和库。我们学习了add_executable和add_library命令的用法，并通过示例代码展示了如何构建简单的C++项目。通过合理地使用可执行文件和库，我们可以提高项目的模块化和可重用性。

在实际开发中，选择使用可执行文件还是库取决于项目的规模和复杂性。对于小型项目，简单的可执行文件可能就足够了；而对于大型项目，使用库可以帮助我们更好地组织代码和管理依赖关系。希望本节内容能帮助你更好地理解CMake的基本用法，并在实际项目中灵活应用。