CMake 构建系统重点内容

1 基本语法与结构

`cmake_minimum_required()`

指定使用的最低 CMake 版本，防止不同版本行为不一致：

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)

`project()`

定义项目名称、语言和版本：

project(MyApp VERSION 1.0 LANGUAGES C CXX)

`add_executable()`

添加一个可执行文件目标：

add_executable(myapp main.cpp)

`add_library()`

添加一个静态或动态库：

add_library(mylib STATIC lib.cpp)
# 或
add_library(mylib SHARED lib.cpp)

`target_include_directories()`

指定目标使用的头文件搜索路径：

target_include_directories(myappPRIVATE ${CMAKE_SOURCE_DIR}/include
)

PRIVATE: 仅本目标使用
PUBLIC: 本目标及依赖它的目标都使用
INTERFACE: 只导出给依赖者，不用于本身

`target_link_libraries()`

链接库或其他目标：

target_link_libraries(myappPRIVATE mylibPRIVATE pthread
)

`target_compile_options()`

添加编译选项：

target_compile_options(myapp PRIVATE -Wall -O2)

`target_compile_definitions()`

添加宏定义（等价于 -D）：

target_compile_definitions(myapp PRIVATE VERSION="1.0")

2 构建类型（Build Type）

通过 CMAKE_BUILD_TYPE 控制不同构建模式：

cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release ..

构建类型	描述
`Debug`	含调试信息，关闭优化，默认编译 `-g`
`Release`	启用优化 `-O3`，无调试信息
`RelWithDebInfo`	含调试信息 + 优化（适合性能调试）
`MinSizeRel`	最小二进制文件（嵌入式）

3 编译器检测与选项控制

CMake 可检测编译器与平台差异，并根据平台设置不同选项：

if(CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang|GNU")target_compile_options(myapp PRIVATE -Wall -Wextra)
endif()if (MSVC)target_compile_options(myapp PRIVATE /W4)
endif()

4 子模块与子项目支持

`add_subdirectory()`

添加子模块项目：

add_subdirectory(thirdparty/mylib)
target_link_libraries(myapp PRIVATE mylib)

要求子目录下有 CMakeLists.txt

`FetchContent`（现代推荐）

自动下载第三方依赖并引入构建流程：

include(FetchContent)
FetchContent_Declare(jsonGIT_REPOSITORY https://github.com/nlohmann/json.gitGIT_TAG v3.11.2
)
FetchContent_MakeAvailable(json)
target_link_libraries(myapp PRIVATE nlohmann_json::nlohmann_json)

适合构建阶段临时获取依赖而不污染系统环境。

5 外部项目支持：`ExternalProject_Add`

用于构建不能直接作为子目录添加的外部项目（适用于非 CMake 项目）：

include(ExternalProject)
ExternalProject_Add(extlibURL https://example.com/extlib.tar.gzCONFIGURE_COMMAND ./configureBUILD_COMMAND makeINSTALL_COMMAND make install
)

可用于引入 Autotools / Makefile 项目。

6 安装与导出

`install()`

设置安装路径规则：

install(TARGETS myapp DESTINATION bin)
install(FILES include/mylib.h DESTINATION include)

安装到 CMAKE_INSTALL_PREFIX，默认是 /usr/local

执行安装命令：

cmake --install build

`export()` 与配置导出

为了支持 目标被其他 CMake 项目 find_package 使用，需要导出配置：

install(TARGETS mylib EXPORT mylibTargets DESTINATION lib)
install(EXPORT mylibTargetsFILE mylibTargets.cmakeNAMESPACE mylib::DESTINATION lib/cmake/mylib
)

配合生成配置文件 mylibConfig.cmake：

include(CMakePackageConfigHelpers)
write_basic_package_version_file("${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/mylibConfigVersion.cmake"VERSION 1.0COMPATIBILITY SameMajorVersion
)
install(FILES"${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/mylibConfig.cmake""${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/mylibConfigVersion.cmake"DESTINATION lib/cmake/mylib
)

这样就能在其他项目中使用：

find_package(mylib REQUIRED)
target_link_libraries(app PRIVATE mylib::mylib)

总结

CMake 总体结构
├── 项目定义与语法
│   ├── cmake_minimum_required()
│   ├── project()
│   ├── add_executable / add_library
│   ├── target_* APIs
├── 构建类型与选项
│   ├── CMAKE_BUILD_TYPE
│   ├── target_compile_options / definitions
├── 多模块与依赖
│   ├── add_subdirectory
│   ├── FetchContent_Declare
│   └── ExternalProject_Add
├── 安装与包导出
│   ├── install()
│   ├── export()
│   └── CMakePackageConfigHelpers