引言
CMake 实践帮助我们对 CMake 有一个系统全面的了解，并且有大量示例以供参考，至少在实际项目中可以让我们有能力看懂并修改项目中现有的 CMake 。
阅读完 CMake 实践文档，认为自己的任务也就结束了，可这样总感觉不是自己的东西，不如整理一下并吸收其中自己认为最有用的东西，这样也能极大的减轻自己的记忆负担。
与此同时 CMake 实践行文组织过于复杂，不方便遇到问题时快速查阅，所以我做了一些调整与总结，希望能够对读者更加友好。
本文不能代替 CMake 实践文档，有时间还是把 CMake 实践文档认真阅读一遍。
在 C/C++ 开发中，我们常听人聊 CMake，那么 CMake 到底是什么呢 ？——高级编译配置工具。
实际工作中，一个大型项目往往由多个人共同开发维护，其中的文件常常是不计其数，这些文件按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，最终要输出一个可执行文件或者共享库（dll，so等等）。那如何实现这一目的呢？这时候神器就出现了—— CMake！所有操作都是通过编译 CMakeLists.txt 来完成。
CMake主要解决两个问题：
大量代码的关系维护
大项目中源代码比较多，手工维护、编译时间长而且编译命令复杂，难以记忆及维护。
把代码维护命令及编译命令写在 CMakeLists.txt 文件中，然后再用 cmake 工具解析此文件自动执行相应命令，可实现代码的合理编译。
减少重复编译时间
在改动其中一个文件的时候，能判断哪些文件被修改过，可以只对该文件进行重新编译，然后重新链接所有的目标文件，节省编译时间。
官方网站是 www.cmake.org，有兴趣的朋友可以通过访问官方网站获得更多关于 CMake的信息。
关于 CMake 的安装可以参考：Ubuntu中安装Cmake，这里就不过多介绍了。
先来一个简单地 CMake 实例，对 CMake 有一个简单、直接的了解！
创建一个 .cpp 文件，并命名为 main。
// # main.cpp
#include <iostream>
int main() {
std::cout << "hello world" << std::endl;
}
创建 CMakeLists.txt 文件（目前不需要了解具体内容，下文会详细介绍）。
# CMakeLists.txt
PROJECT (HELLO)
SET(SRC_LIST main.cpp)
MESSAGE(STATUS "This is BINARY dir " ${HELLO_BINARY_DIR})
MESSAGE(STATUS "This is SOURCE dir "${HELLO_SOURCE_DIR})
ADD_EXECUTABLE(hello ${SRC_LIST})
使用 cmake，生成 makefile 文件。
CMake 操作成功后，当前目录下会生成相应目录与文件，包括：CMakeFiles 目录，CMakeCache.txt 文件，cmake_install.cmake 文件，并且生成了Makefile。
现在不需要理会这些文件的作用，以后你也可以不去理会。最关键的是，它自动生成了Makefile，如下所示：
yxm@192:~/myshare/test1$ cmake .
CMake Warning (dev) in CMakeLists.txt:
Syntax Warning in cmake code at
/home/yxm/myshare/CMakeLists.txt:9:37
Argument not separated from preceding token by whitespace.
This warning is for project developers. Use -Wno-dev to suppress it.
-- The C compiler identification is GNU 5.4.0
-- The CXX compiler identification is GNU 5.4.0
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc
-- Check for working C compiler: /usr/bin/cc -- works
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++
-- Check for working CXX compiler: /usr/bin/c++ -- works
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- This is BINARY dir /home/yxm/myshare
-- This is SOURCE dir /home/yxm/myshare
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /home/yxm/myshare
yxm@192:~/myshare$ ls
CMakeCache.txt CMakeFiles cmake_install.cmake CMakeLists.txt main.cpp Makefile
cmake . 后面的点号代表本目录
使用 make 命令编译 Makefile 文件。
编译成功后，将会生成可执行文件，本案例中将生成 Hello 的可执行程序。
yxm@192:~/myshare/test1$ make
Scanning dependencies of target hello
[100%] Building CXX object CMakeFiles/hello.dir/main.cpp.o
Linking CXX executable hello
[100%] Built target hello
yxm@192:~/myshare$ ls
CMakeCache.txt CMakeFiles cmake_install.cmake CMakeLists.txt hello main.cpp Makefile
运行程序获得运行结果。
yxm@192:~/myshare/test1$ ./hello
hello world
（1）PROJECT 语法
指令：PROJECT
语法：PROJECT(projectname [CXX] [C] [Java])
说明：用于指定⼯程名称，并可指定工程支持的语⾔（支持的语⾔列表可以忽略，默认支持所有语言） 。 这个指令隐式的定义了两个 CMake 变 量 ：
<projectname>_BINARY_DIR：本例中是 HELLO_BINARY_DIR
<projectname>_SOURCE_DIR ：本例中是 HELLO_SOURCE_DIR
问题：如果改了工程名，这两个变量名也会改变？
CMake 帮我们预定义 PROJECT_BINARY_DIR 和 PROJECT_SOURCE_DIR 变量。建议使用这两个变量，即使修改了⼯程名称，也不会影响这 两个变量。如果使⽤了<projectname>_SOURCE_DIR，修改⼯程名称后，需要同时修改这些变量。所以上文例子中 CMakeLists.txt 文件可以修改为：
MESSAGE(STATUS "This is BINARY dir " ${PROJECT_BINARY_DIR})
MESSAGE(STATUS "This is SOURCE dir " ${PROJECT_SOURCE_DIR})
（2）SET 语法
（3）MESSAGE 语法
指令：MESSAGE
语法：MESSAGE([SEND_ERROR | STATUS | FATAL_ERROR] “message to display” …)
说明：⽤于向终端输出⽤户定义的信息，它包含了三种类型：
SEND_ERROR：产⽣错误，⽣成过程被跳过。
STATUS：输出前缀为 – 的信息。
FATAL_ERROR：立即终止所有cmake过程。
（4）ADD_EXECUTABLE 语法
指令：ADD_EXECUTABLE
语法：ADD_EXECUTABLE([BINARY] [SOURCE_LIST])
说明：用于⽣成⼀个⽂件名为 [BINARY] 可执⾏⽂件 ， 相关的源⽂件是 SOURCE_LIST 中定义的源⽂件列表。
ADD_EXECUTABLE(hello ${SRC_LIST}) 即生成的可执行文件名是hello，源文件读取变量SRC_LIST中的内容，也可以直接写 ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp)
注意：工程名的 HELLO 和生成的可执行文件 hello 是没有任何关系的
（1）语法本原则
变量使用 ${} 方式取值，但是在 IF 控制语句中是直接使用变量名
指令(参数 1 参数 2…) 参数使用括弧括起，参数之间使用空格或分号分开。
以上面的 ADD_EXECUTABLE 指令为例，如果存在另外一个 func.cpp 源文件就要写成：ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp func.cpp) 或者 ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp;func.cpp)
指令是大小写无关的，参数和变量是大小写相关的。但推荐你全部使用大写指令
（2）语法注意事项
（3）生产debug版本的方法
cmake … -DCMAKE_BUILD_TYPE=debug
生成可调试的版本之后，可以使用gdb工具对程序进行调试。
上面的例子是单个文件目录结构，展示的是内部构建，即通过内部编译进行工程构建。这种方式会产生冗余的临时文件（中间文件），比如CMakeFiles 目录，CMakeCache.txt 文件，cmake_install.cmake 文件，这些文件占用空间、打乱原有目录结构且不方便清理。
如上文所述，对于 CMake而言，内部编译生成了一些无法自动删除的中间文件，所以引出了我们对外部编译的探讨。
外部构建，即通过外部编译进行工程构建，会把生成的临时文件放在build目录下，不会对原有的工程有任何影响，所有动作全部发生在编译目录，所以推荐大家使用外部构建方式，如下所示：
创建以下工程结构
yxm@192:~/myshare/test2$ tree
.
├── build
├── CMakeLists.txt
└── main.cpp
main.cpp 与上面的 main.cpp 内容相同。
进入 build，运行 cmake …（…表示上一级目录，也可以写CMakeLists.txt所在的绝对路径），产生的中间文件都在 build 目录下。
在 build 目录下，运行 make 命令编译 Makefile 文件。
注意外部构建的两个变量
实际工程中还会存在许多非源码文件，如何规范的放置这些文件呢？
（1）将目标文件放入构建目录的 bin 子目录
补充工程结构：每个目录下都要有一个CMakeLists.txt 说明。
yxm@192:~/myshare/test2$ tree
.
├── build
├── CMakeLists.txt
└── src
├── CMakeLists.txt
└── main.cpp
外层 CMakeLists.txt 内容如下：
PROJECT(HELLO)
ADD_SUBDIRECTORY(src bin) # 详细见下文 CMake 语法中第一条
src 下的 CMakeLists.txt 内容如下：
ADD_EXECUTABLE(hello main.cpp)
外部编译过程：
（2）换个地方保存目标二进制
SET 指令可以重新定义 EXECUTABLE_OUTPUT_PATH 和 LIBRARY_OUTPUT_PATH 变量来指定最终的目标二进制的位置（本例中指最终生成的 hello 或者最终的共享库，不包含编译生成的中间文件）
SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/bin)
SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/lib)
所以，上面两个指令分别定义了：可执行二进制的输出路径为build/bin 和库的输出路径为build/lib。本节我们没有提到共享库和静态库的构建，所以，你可以不考虑第二条指令。
（3）修改 CMake 支持安装
支持安装需要使用 CMake 一个新的指令：INSTALL；还需要使用 CMake 一个新的变量：CMAKE_INSTALL_PREFIX，该变量用于指定安装路径（ 详细可以看下文 CMake 语法）。
补充工程结构：
yxm@192:~/myshare/test2$ tree
.
├── build
├── CMakeLists.txt
├── COPYRIGHT
├── doc
│ └── hello.txt
├── README
├── runhello.sh
└── src
├── CMakeLists.txt
└── main.cpp
安装文件 COPYRIGHT （版权） 和 README （说明）
修改外层CMakeLists.txt，添加 INSTALL 指令
PROJECT(HELLO)
ADD_SUBDIRECTORY(src bin)
INSTALL(FILES COPYRIGHT README DESTINATION share/doc/cmake/)
FILES：文件
DESTINATION：路径
安装脚本 runhello.sh
修改外层CMakeLists.txt，添加 INSTALL 指令
PROJECT(HELLO)
ADD_SUBDIRECTORY(src bin)
INSTALL(FILES COPYRIGHT README DESTINATION share/doc/cmake/)
INSTALL(PROGRAMS runhello.sh DESTINATION bin)
PROGRAMS：非目标可执行程序安装 （比如脚本之类）
DESTINATION：参考上文第二点，上面实际应该安装到/usr/local/bin
安装目录 doc 以及目录中的 hello.txt，有两种方式：
一种是通过在 doc 目录建立CMakeLists.txt ，通过install下的file
另一种是直接在工程目录通过
INSTALL(DIRECTORY doc/ DESTINATION share/doc/cmake)
修改外层CMakeLists.txt，添加 INSTALL 指令
PROJECT(HELLO)
ADD_SUBDIRECTORY(src bin)
INSTALL(FILES COPYRIGHT README DESTINATION share/doc/cmake/)
INSTALL(PROGRAMS runhello.sh DESTINATION bin)
INSTALL(DIRECTORY doc/ DESTINATION share/doc/cmake)
DIRECTORY 后面连接的是所在 Source 目录的相对路径。注意：abc 和 abc/ 区别：
DESTINATION：参考上文第二点
外部编译过程：
进入 build，运行 cmake …
在 build 目录下，运行 make 命令编译 Makefile 文件，生成的可执行文件存放在 src/bin 目录下。
在 build 目录下安装 make install，将安装一下文件：
安装有以下几种方法：
（1）DCMAKE_INSTALL_PREFIX 语法
CMAKE_INSTALL_PREFIX 该变量用于表示传递安装⽬录，默认的安装目录是 /usr/local/；
也可以在 cmake 的时候指定CMAKE_INSTALL_PREFIX 变量的路径，如下：
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr # -D之后加不加空格都可
（2）ADD_SUBDIRECTORY 语法
指令：ADD_SUBDIRECTORY
语法：ADD_SUBDIRECTORY(source_dir [binary_dir] [EXCLUDE_FROM_ALL])
说明：用于向当前⼯程添加存放源⽂件的⼦⽬录，并可以指定中间⼆进制和⽬标⼆进制存放的位置。
EXCLUDE_FROM_ALL参数的含义是将这个⽬录从编译过程中排除，⽐如⼯程的example，可能就需要⼯程构建完成后，再进⼊example⽬录单独进⾏构建(当然，你也可以通过定义依赖来解决此类问题) 。
上文中 ADD_SUBDIRECTORY(src bin) 是将 src 子目录加入工程并指定编译输出（包含编译中间结果）路径为 bin 目录；如果不进行 bin 目录的指定，那么编译结果（包括中间结果）都将存放在build/src 目录。
（3）INSTALL 语法
INSTALL 指令⽤于定义安装规则，安装的内容可以包括⽬标⼆进制、动态库、静态库以及⽂件、⽬录、脚 本等。INSTALL 指令包含了各种安装类型，我们需要⼀个个分开解释：
类型：⽬标⽂件
语法：INSTALL(TARGETS targets…
[[ARCHIVE|LIBRARY|RUNTIME]
[DESTINATION <dir>]
[PERMISSIONS permissions…]
[CONFIGURATIONS
[Debug|Release|…]]
[COMPONENT <component>]
[OPTIONAL]
] […])
说明：参数中的 TARGETS 后⾯跟的就是我们通过 ADD_EXECUTABLE 或者ADD_LIBRARY 定义的⽬标⽂件，可能是可执⾏⼆进制、动态库、静态库。
⽬标类型也就相对应的有三种，ARCHIVE特指静态库，LIBRARY特指动态库，RUNTIME特指可执⾏⽬标⼆进制。
DESTINATION定义了安装的路径。
类型：普通⽂件
语法：INSTALL(FILES files… DESTINATION <dir>
[PERMISSIONS permissions…]
[CONFIGURATIONS [Debug|Release|…]]
[COMPONENT <component>]
[RENAME <name>] [OPTIONAL])
说明：可⽤于安装⼀般⽂件，并可以指定访问权限，⽂件名是此指令所在路径下的相对路径。如果默认 不 定 义 权 限 PERMISSIONS ， 安 装 后 的 权 限 为 ： OWNER_WRITE, OWNER_READ, GROUP_READ,和WORLD_READ，即644权限。
类型：⾮⽬标⽂件的可执⾏程序（如脚本之类）
语法：INSTALL(PROGRAMS files… DESTINATION <dir>
[PERMISSIONS permissions…]
[CONFIGURATIONS [Debug|Release|…]]
[COMPONENT <component>]
[RENAME <name>] [OPTIONAL])
说明：跟上⾯的 FILES 指令使⽤⽅法⼀样 ， 唯⼀的不同是安装后权限为 : OWNER_EXECUTE, GROUP_EXECUTE, 和WORLD_EXECUTE，即755权限。
类型：⽬录
语法：INSTALL(DIRECTORY dirs… DESTINATION <dir>
[FILE_PERMISSIONS permissions…]
[DIRECTORY_PERMISSIONS permissions…]
[USE_SOURCE_PERMISSIONS]
[CONFIGURATIONS [Debug|Release|…]]
[COMPONENT <component>]
[[PATTERN <pattern> | REGEX <regex>]
[EXCLUDE] [PERMISSIONS permissions…]] […])
说明：主要介绍其中的DIRECTORY、PATTERN和PERMISSIONS参数：