【第三节】CMake 的构建流程
前言
CMake 是一个跨平台的构建工具，广泛用于管理 C++ 项目的构建过程。它的核心优势在于能够生成适合不同平台的构建文件（如 Makefile、Ninja 文件、Visual Studio 工程等），从而简化项目的编译和构建流程。本文将详细介绍 CMake 的构建流程，帮助开发者更好地理解和使用 CMake。
一、 CMake 构建流程概述
CMake 的构建流程可以分为以下几个主要步骤：
1. **创建构建目录**：将构建文件与源代码分离，保持源代码目录的整洁。
2. **生成构建文件**：通过 CMake 配置项目，生成适合目标平台的构建文件。
3. **编译和构建**：使用生成的构建文件执行编译和构建操作。
4. **清理构建文件**：删除构建过程中生成的中间文件和目标文件。
5. **重新配置和构建**：在项目设置或源代码发生变化时，重新配置并构建项目。
下面我们将逐一详细说明每个步骤。
二、创建构建目录
CMake 推荐使用 **"Out-of-source" 构建方式**，即将构建文件存放在源代码目录之外的独立目录中。这种方式有以下优点：
- **保持源代码目录整洁**：构建文件不会混入源代码目录，便于管理和维护。
- **支持多配置构建**：可以在不同的构建目录中生成不同的构建配置（如 Debug 和 Release）。
操作步骤：
1. 在项目根目录下创建一个新的构建目录，例如 `build`：
mkdir build
2. 进入构建目录：
cd build
三、生成构建文件
在构建目录中运行 CMake，生成适合当前平台的构建系统文件（如 Makefile、Ninja 文件或 Visual Studio 工程文件）。
操作步骤：
1. 运行 CMake 配置命令，指定源代码目录（即包含 `CMakeLists.txt` 文件的目录）：
cmake ..
2. 如果需要指定生成器（如 Ninja 或 Visual Studio），可以使用 `-G` 选项。例如：
cmake -G "Ninja" ..
3. 如果需要指定构建类型（如 Debug 或 Release），可以使用 `-DCMAKE_BUILD_TYPE` 选项。例如：
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release ..
4. 检查配置结果：CMake 会输出配置过程中的详细信息，包括找到的库、定义的选项等。如果没有错误，构建系统文件将被生成到构建目录中。
四、编译和构建
生成构建文件后，可以使用相应的构建工具进行编译和构建。不同的构建系统使用不同的命令。
使用 Makefile：
1. 运行 `make` 命令编译和构建项目：
make
2. 如果需要构建特定的目标（如可执行文件），可以指定目标名称：
make MyExecutable使用 Ninja：
1. 运行 `ninja` 命令编译和构建项目：
ninja
2. 如果需要构建特定的目标，可以指定目标名称：
ninja MyExecutable使用 Visual Studio：
1. 打开生成的 `.sln` 文件，在 Visual Studio 中选择构建解决方案。
2. 或者使用 `msbuild` 命令行工具进行编译：
msbuild MyProject.sln /p:Configuration=Release
五、清理构建文件
在构建过程中会生成大量的中间文件和目标文件。为了释放磁盘空间或重新构建项目，可以清理这些文件。
使用 Makefile：
运行 `make clean` 命令（如果定义了清理规则）：
make clean使用 Ninja：
运行 `ninja clean` 命令（如果定义了清理规则）：
ninja clean手动删除：
可以直接删除构建目录中的所有文件，但保留源代码目录不变。例如：
rm -rf build/*
六、重新配置和构建
如果修改了 `CMakeLists.txt` 文件或项目设置，可能需要重新配置和构建项目。
操作步骤：
1. 重新运行 CMake 配置命令：
cmake ..
2. 重新编译项目：
make七、总结
CMake 的构建流程清晰且灵活，能够适应不同平台和构建需求。通过以下步骤，开发者可以高效地管理项目的构建过程：
1. **创建构建目录**，保持源代码目录整洁。
2. **生成构建文件**，配置项目并生成适合平台的构建系统文件。
3. **编译和构建**，使用生成的构建文件执行编译操作。
4. **清理构建文件**，删除不必要的中间文件和目标文件。
5. **重新配置和构建**，在项目发生变化时更新构建配置。
掌握 CMake 的构建流程，不仅可以提高开发效率，还能更好地管理复杂的项目结构。希望本文能为开发者提供实用的指导和帮助。